JP2007058352A - Fluid controller - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid controller that is easily installed in a semiconductor manufacturing device and easy to be connected to piping and wiring, can perform flow rate control without any problem even if pulsational fluid flows, and can control a flow rate over a wide flow rate range in detail. <P>SOLUTION: The fluid controller of the present invention includes a fluid control valve which controls the flow rate of the fluid by varying the opening area of a flow passage, a flow rate measuring instrument which measures the flow rate of the fluid, converts a measured value of the flow rate into an electric signal, and outputs the electric signal, and a control unit 6 which outputs a command signal for controlling the opening area of the fluid control valve based upon the deviation of the electric signal from the flow rate measuring instrument from a set flow rate to the fluid control valve or equipment for operating the fluid control valve. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は流体の制御が必要とされる流体輸送配管に使用される流体制御装置に関するものである。さらに詳しくは、主として半導体製造装置内などへの設置、配管及び配線接続が容易であり、脈動した流体が流れても問題なく流量制御することができ、幅広い流量範囲で安定して精度良く流量を制御することができる流体制御装置に関するものである。   The present invention relates to a fluid control device used in a fluid transportation pipe that requires fluid control. More specifically, it is easy to install mainly in semiconductor manufacturing equipment, piping and wiring connections, and even if pulsating fluid flows, flow control can be performed without problems, and the flow rate can be controlled stably and accurately over a wide flow range. The present invention relates to a fluid control device that can be controlled.

従来、半導体製造工程の一工程として、フッ酸等の薬液を純水で希釈した洗浄水を用いてウェハ表面をエッチングする湿式エッチングが用いられている。これら湿式エッチングの洗浄水の濃度は高い精度をもって管理する必要があるとされている。近年では、洗浄水の濃度を、純水と薬液の流量比で管理する方法が主流となってきており、そのために、純水や薬液の流量を高い精度をもって管理する流体制御装置が適用されている。   Conventionally, wet etching, in which a wafer surface is etched using cleaning water obtained by diluting a chemical solution such as hydrofluoric acid with pure water, is used as one step of a semiconductor manufacturing process. It is said that the concentration of cleaning water for these wet etching needs to be managed with high accuracy. In recent years, the method of managing the concentration of cleaning water by the flow rate ratio of pure water and chemical liquid has become the mainstream, and therefore, a fluid control device that manages the flow volume of pure water or chemical liquid with high accuracy has been applied. Yes.

流体制御装置として種々提案されているが、図１９に示されるような純水温度を可変とした場合の流量制御を行う純水流量の制御装置３０１があった（例えば、特許文献１参照）。その構成は、純水流量を調整するために操作圧の作用を受けて開度調節される流量調整弁３０２と、流量調整弁３０２に供給される操作圧を調整するための操作圧調整弁３０３と、流量調整弁３０２から出力される純水流量を計測するための流量計測器３０４と、流量計測器３０４を通った純水の流れを許容又は遮断するための開閉弁３０５とを備え、操作圧調整弁３０３により調整される操作圧と、流量調整弁３０２における純水の出力圧力とを均衡させることにより、流量調整弁３０２から出力される純水流量を一定に制御するようにした制御装置３０１であって、流量計測器３０４による計測値が一定となるように、その計測値に基づいて操作圧調整弁３０３から流量調整弁３０２に供給される操作圧をフィードバック制御するための制御回路を設けたことを特徴とするものであった。その効果は、純水の温度変化に伴って流量調整弁３０２における出力圧力が変化したとしても、その変化分に対応して操作圧がリアルタイムに調整されることで、流量調整弁３０２から出力される純水流量が調整されるため、純水流量を高精度に一定値に保つことができるものであった。   Various fluid control devices have been proposed, but there has been a pure water flow rate control device 301 that performs flow rate control when the pure water temperature is variable as shown in FIG. 19 (see, for example, Patent Document 1). The configuration includes a flow rate adjustment valve 302 that is adjusted in opening degree under the action of an operation pressure to adjust the pure water flow rate, and an operation pressure adjustment valve 303 for adjusting the operation pressure supplied to the flow rate adjustment valve 302. A flow rate measuring device 304 for measuring the flow rate of pure water output from the flow rate adjusting valve 302, and an on-off valve 305 for allowing or blocking the flow of pure water that has passed through the flow rate measuring device 304. A control device configured to control the flow rate of pure water output from the flow rate adjustment valve 302 to be constant by balancing the operation pressure adjusted by the pressure adjustment valve 303 and the output pressure of pure water in the flow rate adjustment valve 302. 301 for feedback control of the operating pressure supplied from the operating pressure adjusting valve 303 to the flow adjusting valve 302 based on the measured value so that the measured value by the flow measuring device 304 is constant. It was characterized in that a control circuit. The effect is that even if the output pressure at the flow rate adjustment valve 302 changes with a change in the temperature of pure water, the operation pressure is adjusted in real time according to the change, so that the output pressure is output from the flow rate adjustment valve 302. Since the pure water flow rate is adjusted, the pure water flow rate can be maintained at a constant value with high accuracy.

また、部品が一つのケーシング内に設けられた電気駆動による流体制御装置として、図２０に示されるような流体を移送する流体回路にインライン接続される流体制御モジュール３０６があった（例えば、特許文献２参照）。その構成は、化学的に不活性な流路を有するハウジング３０７と、流路に接続された調節可能な制御弁３０８と、流路に接続された圧力センサ３０９と、流路内に位置する絞り部３１０とを備え、制御弁３０８と圧力センサ３０９がハウジング３０７内に収容され、さらに制御弁３０８の駆動を電気的に行なう電動モータを具備するドライバ３１１と、制御弁３０８及び圧力センサ３０９に電気的に接続されるコントローラ３１２がハウジング３０７内に収容されているものであった。その効果は、流体回路内で測定された圧力差と絞り部３１０の直径とから流路内の流量を測定し、測定した流量に基いて制御弁３０８をフィードバック制御で駆動することで、流路内の流量を高精度に決定することができるものであった。   Further, as an electrically driven fluid control device in which components are provided in one casing, there is a fluid control module 306 connected in-line to a fluid circuit for transferring fluid as shown in FIG. 2). The construction consists of a housing 307 having a chemically inert flow path, an adjustable control valve 308 connected to the flow path, a pressure sensor 309 connected to the flow path, and a throttle located within the flow path. 310, a control valve 308 and a pressure sensor 309 are housed in a housing 307, and a driver 311 including an electric motor that electrically drives the control valve 308, and the control valve 308 and the pressure sensor 309 are electrically connected. The controller 312 to be connected is housed in the housing 307. The effect is that the flow rate in the flow channel is measured from the pressure difference measured in the fluid circuit and the diameter of the throttle 310, and the control valve 308 is driven by feedback control based on the measured flow rate. The internal flow rate could be determined with high accuracy.

特開平１１−１６１３４２号公報JP-A-11-161342 特開２００１−２４２９４０号公報JP 2001-242940 A

しかしながら、前記従来の純水流量の制御装置３０１は、流量調整弁３０２における純水の出力圧力とを均衡させることにより、流量調整弁３０２から出力される純水流量を一定に制御するようにしたものであるため、微細に流量を制御させるには不向きであり、流量範囲も広くないため、幅広い流量範囲で流量を制御する用途には使いにくいという問題があった。また、構成要素が多く分かれているため、半導体製造装置内などに設置する際に、各構成要素の配管接続作業、電気配線やエア配管作業をそれぞれ行なわなくてはならず、作業が複雑で時間を要するとともに、配管や配線が煩わしくミスが起こる恐れがあるという問題があった。   However, the conventional pure water flow rate control device 301 controls the pure water flow rate output from the flow rate adjustment valve 302 to be constant by balancing the output pressure of the pure water in the flow rate adjustment valve 302. Therefore, there is a problem that it is not suitable for finely controlling the flow rate, and the flow rate range is not wide, so that it is difficult to use for controlling the flow rate in a wide flow rate range. In addition, because there are many components, when installing in semiconductor manufacturing equipment, etc., piping connection work, electrical wiring and air piping work must be performed for each component, which is complicated and time consuming. In addition, there is a problem that piping and wiring are troublesome and a mistake may occur.

また、前記従来の流量制御モジュール３０６は、流体制御装置に流入する流体が圧力変動周期の短い脈動した流れであった場合、制御弁３０８は脈動した流体に対して流量を制御しようと作動するが、ハンチングを起こし流量制御ができなくなる問題があり、このまま続けるとドライバ３１１や制御弁３０８が破損してしまうという問題があった。また、流量を制御する流量範囲があまり広くないため、幅広い流量範囲で流量を制御する用途には使いにくいという問題があった。   The conventional flow rate control module 306 operates to control the flow rate of the pulsating fluid when the fluid flowing into the fluid control device is a pulsating flow with a short pressure fluctuation period. There is a problem that the flow rate cannot be controlled due to hunting, and there is a problem that the driver 311 and the control valve 308 are damaged if the state is continued as it is. In addition, since the flow rate range for controlling the flow rate is not so wide, there is a problem that it is difficult to use for controlling the flow rate in a wide flow rate range.

本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、半導体製造装置内などへの設置、配管及び配線接続が容易であり、脈動した流体が流れても問題なく流量制御することができ、幅広い流量範囲で安定して精度良く流量を制御することができる流体制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and can be easily installed in a semiconductor manufacturing apparatus or the like, connected to piping and wiring, and can control the flow rate without any problems even when pulsating fluid flows. An object of the present invention is to provide a fluid control device that can control the flow rate stably and accurately over a wide flow rate range.

上記課題を解決するための本発明の流体制御装置の構成を図に基づいて説明すると、流路の開口面積を変化させること流体の圧力を制御する流体制御弁４と、流体の流量を計測し該流量の計測値を電気信号に変換し出力する流量計測器３と、該流量計測器からの前記電気信号と設定流量との偏差に基づいて、前記流体制御弁の開口面積を制御するための指令信号を、前記流体制御弁または該流体制御弁を操作する機器へ出力する制御部６とを具備することを第一の特徴とする。   The configuration of the fluid control device of the present invention for solving the above problems will be described with reference to the drawings. The fluid control valve 4 that controls the pressure of the fluid by changing the opening area of the flow path, the flow rate of the fluid is measured. A flow rate measuring device 3 that converts the measured value of the flow rate into an electrical signal and outputs it, and an opening area of the fluid control valve based on a deviation between the electrical signal from the flow rate meter and a set flow rate. A first feature is that the control unit 6 outputs a command signal to the fluid control valve or a device that operates the fluid control valve.

また、前記流体の流れを開放又は遮断するための開閉弁６１をさらに具備することを第二の特徴とする。   A second feature is that it further comprises an on-off valve 61 for opening or blocking the fluid flow.

また、前記流体の圧力変動を減衰させる圧力調整弁８３をさらに具備することを第三の特徴とする。   A third feature is that a pressure adjusting valve 83 for attenuating the pressure fluctuation of the fluid is further provided.

また、前記弁４、６１、８３および前記流量計測器３が、独立した接続手段を用いずに直接接続されていることを第四の特徴とする。独立した接続手段とは、別体のチュ−ブや接続管等のことを言う。   A fourth feature is that the valves 4, 61, 83 and the flow rate measuring device 3 are directly connected without using independent connecting means. The independent connection means refers to a separate tube, connection pipe, or the like.

また、前記弁４、６１、８３および前記流量計測器３が、一つのベースブロック１４６に配設されていることを第五の特徴とする。   The fifth feature is that the valves 4, 61, 83 and the flow rate measuring device 3 are arranged in one base block 146.

また、前記流体制御弁８５が、上部に弁室と、弁室に各々が連通している入口流路および出口流路とを有し、弁室底部中央に入口流路が連通している開口部が設けられた本体と、底部中央に貫通孔と、側面に呼吸口が設けられ、本体と第一ダイヤフラムを挟持固定しているシリンダーおよび上部に作動流体連通口が設けられ、シリンダーと第二ダイヤフラムの周縁部を挟持固定しているボンネットが一体的に固定されており、第一ダイヤフラムは肩部と、肩部の上に位置し後記ロッドの下部に嵌合固定される取り付け部、肩部の下に位置し後記弁体が固定される接合部、肩部から径方向に延出した薄膜部、薄膜部に続く厚肉部および厚肉部の周縁部に設けられたシール部が一体的に形成され、接合部には弁室の開口部に後記ロッドの上下動に伴って出入りする弁体が固定されており、一方、第二ダイヤフラムは中央穴を有し、その周辺の厚肉部と、厚肉部から径方向に延出した薄膜部および薄膜部の周縁部に設けられたシール部が一体的に形成され、底部に第一ダイヤフラムの取り付け部が固定されているロッドの上部に位置する肩部にダイヤフラム押えにより中央穴を貫通して挟持固定されており、また、ロッドは、その下方部がシリンダー底部の貫通孔内に遊嵌状態に配置され、かつ、シリンダーの段差部とロッドの肩部下面との間に径方向への移動が防止された状態で嵌合されたスプリングで支承されていることを特徴とすることを第六の特徴とする。   The fluid control valve 85 has a valve chamber at the top, an inlet channel and an outlet channel each communicating with the valve chamber, and an opening with the inlet channel communicating with the center of the bottom of the valve chamber. A main body provided with a portion, a through hole in the center of the bottom, a breathing port in the side, a cylinder holding and fixing the main body and the first diaphragm, and a working fluid communication port in the upper part. The bonnet that clamps and fixes the peripheral edge of the diaphragm is fixed integrally. The first diaphragm is located on the shoulder and the mounting part that is fitted and fixed to the lower part of the rod described later. The joint part to which the valve body is fixed below, the thin film part extending radially from the shoulder part, the thick part following the thin film part, and the seal part provided at the peripheral part of the thick part are integrated In the joints, the rods are moved up and down at the opening of the valve chamber. On the other hand, the second diaphragm has a central hole, a thick part around it, a thin film part extending radially from the thick part, and a peripheral part of the thin film part The seal part provided in is integrally formed, and is fixed to the shoulder part located at the top of the rod, to which the attachment part of the first diaphragm is fixed at the bottom, through the center hole by the diaphragm presser, In addition, the rod has a lower portion arranged in a loosely fitted state in the through hole in the bottom of the cylinder, and is prevented from moving in the radial direction between the stepped portion of the cylinder and the lower surface of the shoulder portion of the rod. A sixth feature is that the bearing is supported by a fitted spring.

なお、本制御弁の基本的構成は、特願２００４−２５２７５４に開示されているものである。   The basic configuration of this control valve is disclosed in Japanese Patent Application No. 2004-252754.

また、前記流体制御弁５が、上部ボンネットと下部ボンネットに内包されたモータ部とを有する電気式駆動部と、モータ部の軸に連結されたステムにより上下動される弁体を有するダイヤフラムと、ダイヤフラムによって電気式駆動部から隔離された弁室に各々連通する入口流路及び出口流路を有する本体とを具備する流量制御部からなることを第七の特徴とする。   In addition, the fluid control valve 5 includes an electric drive unit having an upper bonnet and a motor unit included in the lower bonnet, a diaphragm having a valve body that is moved up and down by a stem connected to a shaft of the motor unit, A seventh feature is that the flow control unit includes a main body having an inlet channel and an outlet channel respectively communicating with a valve chamber isolated from the electric drive unit by a diaphragm.

なお、本制御弁の基本的構成は、特願２００４−２５２８２１に開示されているものである。   The basic configuration of this control valve is disclosed in Japanese Patent Application No. 2004-252821.

また、前記流体制御弁１７５が、弾性体からなる管体と、内部シリンダー部を有し上部にシリンダー蓋が接合されたシリンダー本体と、シリンダー部内周面に上下動可能且つ密封状態で摺接され且つシリンダー本体下面中央に設けられた貫通孔を密封状態で貫通するように中央より垂下して設けられた連結部を有するピストンと、ピストンの連結部の下端部に固定されシリンダー本体の底面に流路軸線と直交して設けられた長円状スリット内に収納される挟圧子と、シリンダー本体の下端面に接合固定され、流路軸線上に管体を受容する第１の溝と第１の溝の両端部にさらに連結体受けを受容する第２の溝が第１の溝よりも深く設けられた本体と、一端に本体の第２の溝と嵌合する嵌合部を有し他端内部に連結体受口を有しさらに管体を受容する貫通孔を有する一対の連結体受けと、シリンダー本体周側面に設けられ、シリンダー部底面及び内周面とピストン下端面とで囲まれて形成された第１空間部と、シリンダー蓋下端面とシリンダー部内周面とピストン上面とで囲まれた第二空間部とにそれぞれ連通される一対のエアー口を具備することを第八の特徴とする。   Further, the fluid control valve 175 is slidably contacted with a cylinder body having an internal cylinder portion and having a cylinder lid joined to the upper portion thereof, and an inner peripheral surface of the cylinder portion that is vertically movable and sealed. In addition, a piston having a connecting portion that hangs down from the center so as to pass through a through-hole provided in the center of the lower surface of the cylinder body in a sealed state, and a piston that is fixed to the lower end of the piston connecting portion and flows to the bottom surface of the cylinder body A pinch member housed in an elliptical slit provided orthogonal to the road axis, a first groove that is joined and fixed to the lower end surface of the cylinder body, and receives the tube on the flow path axis, and a first A main body in which a second groove for receiving the coupling body receiver is further provided at both ends of the groove deeper than the first groove, and a fitting portion that fits the second groove of the main body at one end. It has a connector receiving port inside, and further receives a tube. A first space portion formed on a cylinder body bottom surface, surrounded by a cylinder bottom surface and an inner peripheral surface, and a piston lower end surface; a cylinder lid lower end surface; An eighth feature is that it includes a pair of air ports respectively communicating with the second space portion surrounded by the cylinder portion inner peripheral surface and the piston upper surface.

なお、本制御弁の基本的構成は、特開２００２−１７４３５２に開示されているものである。   The basic configuration of this control valve is disclosed in JP-A-2002-174352.

また、前記流体制御弁１８５が、上部ボンネットと下部ボンネットに内包されたモータ部とを有する電気式駆動部と、モータ部の軸に連結されたステムにより上下動される挟圧子と、弾性体からなる管体と、下部ボンネットの下端面に接合固定され、流路軸線上に管体を受容する溝とを具備することを第九の特徴とする。   In addition, the fluid control valve 185 includes an electric drive unit having a motor unit included in an upper bonnet and a lower bonnet, a sandwiching element moved up and down by a stem connected to a shaft of the motor unit, and an elastic body. And a groove that is bonded and fixed to the lower end surface of the lower bonnet and that receives the tube on the flow path axis.

なお、本制御弁の基本的構成は、特願２００４−２５２８２１に開示されているものである。   The basic configuration of this control valve is disclosed in Japanese Patent Application No. 2004-252821.

また、前記圧力調整弁８３が、下部中央に底部まで開放して設けられた第二の空隙と第二の空隙に連通する入口流路と上部に上面が開放して設けられ第二の空隙の径よりも大きい径を持つ第一の空隙と第一の空隙に連通する出口流路と第一の空隙と第二の空隙とを連通し第一の空隙の径よりも小さい径を有する連通孔とを有し、第二の空隙の上面が弁座とされた本体と、側面あるいは上面に設けられた給気孔と排出孔とに連通した円筒状の空隙を内部に有し、下端内周面に段差部が設けられたボンネットと、ボンネットの段差部に嵌挿され中央部に貫通孔を有するバネ受けと、下端部にバネ受けの貫通孔より小径の第一接合部を有し上部に鍔部が設けられボンネットの空隙内部に上下動可能に嵌挿されたピストンと、ピストンの鍔部下端面とバネ受けの上端面で挟持支承されているバネと、周縁部が本体とバネ受けとの間で挟持固定され、本体の第一の空隙に蓋する形で第一の弁室を形成する中央部が肉厚とされた第一ダイヤフラムと、上面中央にピストンの第一接合部にバネ受けの貫通孔を貫通して接合固定される第二接合部と、下面中央に本体の連通孔と貫通して設けられた第三接合部とを有する第一弁機構体と、本体の第二の空隙内部に位置し本体の連通孔より大径に設けられた弁体と、弁体上端面に突出して設けられ第一弁機構体の第三接合部と接合固定される第四接合部と、弁体下端面より突出して設けられたロッドと、ロッド下端面より径方向に延出して設けられた第二ダイヤフラムとを有する第二弁機構体と、本体の下方に位置し第二弁機構体の第二ダイヤフラム周縁部を本体との間で挟持固定する突出部を上部中央に有し、突出部の上端部に切欠凹部が設けられると共に切欠凹部に連通する呼吸孔が設けられているベースプレートとを具備し、ピストンの上下動に伴って第二弁機構体の弁体と本体の弁座とによって形成される流体制御部の開口面積が変化するように構成されていることを第十の特徴とする。   In addition, the pressure regulating valve 83 is provided at the center of the lower part with the second gap opened to the bottom, the inlet channel communicating with the second gap, and the upper face opened at the upper part. A communication hole having a diameter smaller than the diameter of the first air gap, the first air gap having a diameter larger than the diameter, the outlet channel communicating with the first air gap, the first air gap, and the second air gap. And a cylindrical gap communicating with a main body in which the upper surface of the second gap is a valve seat and an air supply hole and a discharge hole provided on the side or upper face, and an inner peripheral surface at the lower end A bonnet provided with a step portion, a spring receiver that is inserted into the step portion of the bonnet and has a through hole in the center portion, and a first joint portion that is smaller in diameter than the through hole of the spring receiver at the lower end portion, A piston that is provided with a portion and is fitted in the gap of the bonnet so as to be movable up and down, and a lower end surface of the flange of the piston The spring that is clamped and supported by the upper end surface of the screw receiver, and the central part that forms a first valve chamber in which the peripheral edge is clamped and fixed between the main body and the spring receiver and covers the first gap of the main body The first diaphragm is made thicker, the second joint part is joined and fixed to the first joint part of the piston through the through hole of the spring receiver at the center of the upper surface, and the communication hole of the main body is penetrated to the center of the lower face. A first valve mechanism having a third joint provided in the main body, a valve body located in the second gap of the main body and having a diameter larger than the communication hole of the main body, and protruding from the upper end surface of the valve body A fourth joint that is provided and fixed to the third joint of the first valve mechanism, a rod that protrudes from the lower end surface of the valve body, and a second that extends radially from the lower end surface of the rod. A second valve mechanism having two diaphragms, and a second diaphragm circumference of the second valve mechanism located below the main body. And a base plate having a projecting portion for clamping and fixing the portion with the main body at the upper center, a notch recess provided at the upper end of the projecting portion, and a breathing hole communicating with the notch recess. The tenth feature is that the opening area of the fluid control unit formed by the valve body of the second valve mechanism body and the valve seat of the main body changes with the vertical movement of the second valve mechanism body.

なお、本制御弁の基本的構成は、特開２００４−３８５７１に開示されているものである。   The basic configuration of this control valve is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-38571.

また、前記圧力調整弁１１１が、内部に第一弁室、第一弁室の上部に設けられた段差部及び第一弁室と連通する入口流路を有する本体と、第二弁室とそれに連通する出口流路とを有し本体上部に接合される蓋体と、周縁部が第一弁室の上部周縁部に接合された第一ダイヤフラムと、周縁部が本体と蓋体とによって挟持された第二ダイヤフラムと、第一及び第二ダイヤフラムの中央に設けられた両環状接合部に接合され軸方向に移動自在となっているスリーブと、第一弁室の底部に固定されスリーブの下端との間に流体制御部を形成しているプラグとからなり、また本体の段差部の内周面と第一及び第二ダイヤフラムとに包囲された気室を有し、第二ダイヤフラムの受圧面積が第一ダイヤフラムの受圧面積より大きく構成され、前記気室に連通するエア供給が本体に設けられていることを第十一の特徴とする。   The pressure regulating valve 111 includes a first valve chamber, a step provided at an upper portion of the first valve chamber, a main body having an inlet channel communicating with the first valve chamber, a second valve chamber, A lid having a communicating outlet channel and joined to the upper part of the main body; a first diaphragm having a peripheral edge joined to the upper peripheral part of the first valve chamber; and a peripheral part sandwiched between the main body and the lid. A second diaphragm, a sleeve joined to both annular joints provided at the center of the first and second diaphragms, and movable in the axial direction; a lower end of the sleeve fixed to the bottom of the first valve chamber; And a plug that forms a fluid control portion between them, and has an air chamber surrounded by the inner peripheral surface of the step portion of the main body and the first and second diaphragms, and the pressure receiving area of the second diaphragm is It is configured to be larger than the pressure receiving area of the first diaphragm and communicates with the air chamber Air supply to the eleventh being provided in the body that.

なお、本制御弁の基本的構成は、特開２００３−２９８４８に開示されているものである。     The basic configuration of this control valve is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-29848.

さらに、前記流量計測器３が、超音波流量計または超音波式渦流量計であることを第十二の特徴とする。   The twelfth feature is that the flow rate measuring device 3 is an ultrasonic flow meter or an ultrasonic vortex flow meter.

本発明において流体制御弁４は、流路の開口面積を変化させることにより流量制御ができるものであれば特に限定されるものではないが、図２に示すような流体の流量制御を行なう本発明の流体制御弁４や、図１０に示すような流体の流量制御を行う本発明の流体制御弁１３５や、図１２に示すような流体の流量制御を行なう本発明の流体制御弁１７５や、図１５に示すような流体の流量制御を行う本発明の流体制御弁１８５の構成を有しているものが好ましい。これは安定した流体制御を行なうことができ、流体制御弁４、１３５、１７５、１８５のみで流路の遮断を行うことができ、コンパクトな構成であり流体制御装置１を小さく設けることができるため好適である。   In the present invention, the fluid control valve 4 is not particularly limited as long as the flow rate can be controlled by changing the opening area of the flow path. However, the present invention performs the flow rate control of the fluid as shown in FIG. The fluid control valve 4 of the present invention, the fluid control valve 135 of the present invention that controls the flow rate of fluid as shown in FIG. 10, the fluid control valve 175 of the present invention that controls the flow rate of fluid as shown in FIG. What has the structure of the fluid control valve 185 of the present invention for controlling the flow rate of the fluid as shown in FIG. This is because stable fluid control can be performed, the flow path can be blocked only by the fluid control valves 4, 135, 175, and 185, and the fluid control device 1 can be provided small because of a compact configuration. Is preferred.

本発明において流量計測器３は、計測した流量を電気信号に変換して制御部６に出力されるものなら特に限定されないが、超音波流量計、超音波式渦流量計であることが好ましい。特に図１や図１６に示すような超音波流量計の場合、微小流量に対して精度良く流量測定ができるため、微小流量の流体制御に好適である。また図１８に示すような超音波式渦流量計の場合、大流量に対して精度良く流量測定ができるため、大流量の流体制御に好適である。このように、流体の流量に応じて超音波流量計と超音波式渦流量計を使い分けることで精度の良い流体制御を行うことができる。   In the present invention, the flow rate measuring device 3 is not particularly limited as long as the measured flow rate is converted into an electrical signal and output to the control unit 6, but is preferably an ultrasonic flow meter or an ultrasonic vortex flow meter. In particular, in the case of an ultrasonic flow meter as shown in FIG. 1 or FIG. In addition, the ultrasonic vortex flowmeter as shown in FIG. 18 is suitable for fluid control of a large flow rate because the flow rate can be accurately measured for a large flow rate. Thus, accurate fluid control can be performed by properly using the ultrasonic flowmeter and the ultrasonic vortex flowmeter according to the flow rate of the fluid.

また、本発明は図３に示すように、流体制御装置５９に開閉弁６１を設けても良い。これは、開閉弁６１を設けることにより、開閉弁６１を遮断することで流体制御装置５９のメンテナンス、修理、部品交換（以下、メンテナンス等と記す）を容易に行なうことができるため好適である。また、流体制御装置５９に開閉弁６１を備えておけば、流路を遮断してメンテナンス等のために流体制御装置５９を分解したときに、流路内に残った流体が分解した部分から漏れ出ることを最小限に抑えることができる、さらに流路内で何らかのトラブルが発生した際に、開閉弁６１で流体の緊急遮断を行なうことができるので好適である。   In the present invention, an on-off valve 61 may be provided in the fluid control device 59 as shown in FIG. This is preferable because the on-off valve 61 is provided so that the on-off valve 61 can be shut off so that maintenance, repair, and part replacement (hereinafter referred to as maintenance or the like) of the fluid control device 59 can be easily performed. If the fluid control device 59 is provided with the on-off valve 61, when the fluid control device 59 is disassembled for maintenance or the like by shutting off the flow channel, the fluid remaining in the flow channel leaks from the decomposed portion. It is preferable that the fluid can be kept to a minimum, and the fluid can be urgently shut off by the on-off valve 61 when any trouble occurs in the flow path.

また、開閉弁６１は、流体の流れを開放又は遮断する機能を有していれば、その構成は特に限定されるものでなく、手動によるものでも良く、エア駆動、電気駆動、磁気駆動などの自動によるものであっても良い。自動の場合、制御回路を設けて流体制御装置５９の流体制御弁６３や流量計測器６２と開閉弁６１をリンクさせ、流体制御弁６３の状態や流量に応じて開閉弁６１を駆動させるようにしても良く、開閉弁６１を流体制御装置５９から独立して駆動させても良い。流体制御装置５９とリンクさせて駆動させる場合、流体制御装置５９内で一括制御を行なうことができるので好適である。流体制御装置５９から独立して駆動させる場合、流体制御装置５９にトラブルが発生した際に、開閉弁６１で流路を緊急遮断させる場合に流体制御装置５９のトラブルに影響せずに駆動を行うことができるため好適である。   Further, the configuration of the on-off valve 61 is not particularly limited as long as it has a function of opening or shutting off the fluid flow, and may be manually operated, such as air drive, electric drive, magnetic drive, etc. It may be automatic. In the case of automatic operation, a control circuit is provided to link the fluid control valve 63 and the flow rate measuring device 62 of the fluid control device 59 with the on-off valve 61 so that the on-off valve 61 is driven according to the state of the fluid control valve 63 and the flow rate. Alternatively, the on-off valve 61 may be driven independently from the fluid control device 59. When driving by linking to the fluid control device 59, it is preferable because collective control can be performed in the fluid control device 59. When driving independently from the fluid control device 59, when trouble occurs in the fluid control device 59, driving is performed without affecting the trouble of the fluid control device 59 when the flow path is urgently shut off by the on-off valve 61. This is preferable.

また、開閉弁６１の設置位置は、メンテナンス等を行うためには他の弁６３および流量計測器６２より上流側に設置することが望ましい。さらに開閉弁６１を他の弁６３および流量計測器６２より上流側と下流側の両方に設けた構成にしても良い。このとき、両方の開閉弁６１を閉止することで、流体制御装置５９の上流側と下流側の流れを止めることで流体の逆流などが防止され、メンテナンス等を行うときに流体の漏れが確実に防止されるために好適である。   Further, the installation position of the on-off valve 61 is preferably installed upstream of the other valves 63 and the flow rate measuring device 62 in order to perform maintenance or the like. Further, the on-off valve 61 may be provided on both the upstream side and the downstream side of the other valve 63 and the flow rate measuring device 62. At this time, by closing both the on-off valves 61, the upstream and downstream flows of the fluid control device 59 are stopped, so that the backflow of the fluid is prevented, and fluid leakage is ensured when performing maintenance or the like. It is suitable for being prevented.

本発明は図５に示すように、流体制御装置８１に圧力調整弁８３を設けても良い。圧力調整弁８３は流入する流体の圧力を一定圧に調整して流出させるものであれば特に限定されるものではないが、図６に示すような本発明の圧力調整弁８３の構成を有しているものが好ましい。これはコンパクトな構造であり、且つ流入した流体が圧力変動周期の早い脈動した流れであっても、圧力調整弁８３によって圧力を一定圧に安定させることができ、これにより脈動の影響で流体制御が安定して行えなくなることを防止することができるため好適である。   In the present invention, a pressure control valve 83 may be provided in the fluid control device 81 as shown in FIG. The pressure regulating valve 83 is not particularly limited as long as the pressure of the fluid flowing in is adjusted to a constant pressure and is allowed to flow out, but has the configuration of the pressure regulating valve 83 of the present invention as shown in FIG. Are preferred. This is a compact structure, and even if the flowed-in fluid is a pulsating flow with a fast pressure fluctuation cycle, the pressure can be stabilized at a constant pressure by the pressure regulating valve 83, thereby controlling the fluid under the influence of the pulsation. Is preferable because it can be prevented from being stably performed.

本発明の流体制御装置は、図１、図３、図５、図７に示すように、一つ以上の弁および流量計測器が、チューブや接続管等の独立した接続手段を用いずに直接接続されていることが好ましい。これは、各構成要素がチューブや接続管を用いずに直接接続されることにより、流体制御装置をコンパクトにして設置場所のスペースを少なくすることができ、設置作業が容易になり作業時間が短縮でき、流体制御装置内の流路を必要最小限に短くさせることができるので流体抵抗を抑えることができるため好適である。このとき、一つ以上の弁および流量計測器の本体は、同一のベースブロックを用いた構成でも良く、別個の部材を、流路のシールおよび流路の方向転換を行なうための接続部材５７、５８を介在させて直接接続しても良い。この構成の場合、特に流量計測器３のメンテナンスが容易になるので好適である。   As shown in FIG. 1, FIG. 3, FIG. 5, and FIG. 7, the fluid control device according to the present invention has one or more valves and flow rate measuring devices directly without using independent connection means such as tubes and connection pipes. It is preferable that they are connected. This is because each component is connected directly without using a tube or connecting pipe, so the fluid control device can be made compact and installation space can be reduced, making installation work easier and reducing work time. Since the flow path in the fluid control device can be shortened to the minimum necessary, the fluid resistance can be suppressed, which is preferable. At this time, the main body of the one or more valves and the flow rate measuring device may be configured using the same base block, and separate members are connected to the connection member 57 for performing flow path sealing and flow path change, Direct connection may be made with 58 interposed. This configuration is particularly suitable because the maintenance of the flow rate measuring device 3 becomes easy.

本発明の流体制御装置は、図８に示すように、弁１４０、１４１、１４３および流量計測器１４２が、流路の形成された一つのベースブロック１４６に設けられてなることが好ましい。これは、一つのベースブロック１４６に設けられることにより、流体制御装置１３８をコンパクトにして設置場所のスペースを少なくすることができ、設置作業が容易になり作業時間が短縮でき、流体制御装置１３８内の流路を必要最小限に短くさせることができるので流体抵抗を抑えることができ、さらに部品点数を少なくすることができるので流体制御装置１３８の組み立てを容易にすることができるため好適である。   As shown in FIG. 8, the fluid control device of the present invention preferably includes valves 140, 141, 143 and a flow rate measuring device 142 provided in one base block 146 in which a flow path is formed. This is because by providing the base block 146, the fluid control device 138 can be made compact and the installation space can be reduced, the installation work can be facilitated and the work time can be shortened. Since the flow resistance of the fluid control device 138 can be shortened to the minimum necessary, the fluid resistance can be suppressed, and the number of parts can be reduced, so that the assembly of the fluid control device 138 can be facilitated.

本発明の流量計測器、流体制御弁、開閉弁、圧力調整弁の設置の順番は、どのような順番に設けても良く特に限定されないが、圧力調整弁が流体制御弁及び流量計測器の上流側に位置することが好ましい。流体が圧力脈動を有する場合、初期段階にて該脈動を減衰させることが好ましいからである。また流体制御弁を流量計測器の上流側に位置することがさらに好ましい。最終段階の正規流量を計測することができるからである。   The order of installation of the flow rate measuring device, the fluid control valve, the on-off valve, and the pressure regulating valve of the present invention is not particularly limited as long as the order may be provided, but the pressure regulating valve is upstream of the fluid control valve and the flow rate measuring device. It is preferably located on the side. This is because when the fluid has pressure pulsation, it is preferable to attenuate the pulsation in the initial stage. More preferably, the fluid control valve is located upstream of the flow meter. This is because the final normal flow rate can be measured.

また、本発明の流体制御装置は、流体の流量を任意の値で一定に制御させる必要のある用途であれば、いずれに使用しても良いが、半導体製造装置内へ配置されることが好適である。半導体製造工程の前工程では、フォトレジスト工程、パターン露光工程、エッチング工程や平坦化工程などが挙げられ、これらの洗浄水の濃度を、純水と薬液の流量比で管理する際に本発明の流体制御装置を用いることが好適である。   In addition, the fluid control device of the present invention may be used for any application that requires constant control of the fluid flow rate at an arbitrary value, but is preferably disposed in a semiconductor manufacturing apparatus. It is. The pre-process of the semiconductor manufacturing process includes a photoresist process, a pattern exposure process, an etching process, a flattening process, etc., and the concentration of these cleaning waters is controlled by the flow rate ratio of pure water and chemicals. It is preferable to use a fluid control device.

また、本発明の流量計測器、流体制御弁、開閉弁、圧力調整弁の各部品の材質は、樹脂製であれば塩化ビニル、ポリプロピレン（以下、ＰＰと記す）、ポリエチレンなどいずれでも良いが、特に流体に腐食性流体を用いる場合はポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと記す）、ポリビニリデンフルオロライド（以下、ＰＶＤＦと記す）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（以下、ＰＦＡと記す）などのフッ素樹脂であることが好ましく、フッ素樹脂製であれば腐食性流体に用いることができ、また腐食性ガスが透過しても弁および流量計測器の腐食の心配がなくなるため好適である。   In addition, the material of each part of the flow rate measuring device, fluid control valve, on-off valve, and pressure regulating valve of the present invention may be any of vinyl chloride, polypropylene (hereinafter referred to as PP), polyethylene, etc. In particular, when a corrosive fluid is used as the fluid, polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE), polyvinylidene fluoride (hereinafter referred to as PVDF), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (hereinafter referred to as PFA). It is preferable to use a fluororesin, and it can be used for corrosive fluids, and is suitable because it does not cause corrosion of the valve and flow meter even if corrosive gas permeates. is there.

本発明は以上のような構造をしており、以下の優れた効果が得られる。   The present invention has the structure as described above, and the following excellent effects can be obtained.

（１）流体制御装置でフィードバック制御を行なうことにより、流体の流量を応答性良く設定流量になるように安定させることができる。   (1) By performing feedback control with the fluid control device, it is possible to stabilize the flow rate of the fluid so as to be the set flow rate with good responsiveness.

（２）流体制御装置の構成要素がチューブや接続管等の独立した接続手段を用いずに直接接続されているため、流体制御装置をコンパクトにして設置場所のスペースを少なくすることができ、設置作業が容易になり作業時間が短縮でき、流体制御装置内の流路を必要最小限に短くさせることができるので流体抵抗を抑えることができる。   (2) Since the components of the fluid control device are directly connected without using independent connection means such as tubes and connecting pipes, the fluid control device can be made compact and installation space can be reduced. The work is facilitated, the work time can be shortened, and the flow path in the fluid control apparatus can be shortened to the minimum necessary, so that the fluid resistance can be suppressed.

（３）流体制御装置が流路の形成された一つのベースブロックに配設されていることにより、流体制御装置をコンパクトにして設置場所のスペースを少なくすることができ、設置作業が容易になり作業時間が短縮でき、流体制御装置内の流路を必要最小限に短くすることができるので流体抵抗を抑えることができ、さらに部品点数を少なくすることができるので流体制御装置の組み立てを容易にすることができる。   (3) Since the fluid control device is arranged on one base block having a flow path, the fluid control device can be made compact and the installation space can be reduced, and installation work is facilitated. The working time can be shortened, the flow path in the fluid control device can be shortened to the minimum necessary, the fluid resistance can be suppressed, and the number of parts can be reduced, making assembly of the fluid control device easy. can do.

（４）本発明の構成の流体制御弁を用いることにより、安定した流体制御を行なうことができ、脈動した流体が流れたとしても流体制御弁によって圧力または流量を一定圧に安定させることができ、流体制御弁のみで流路の遮断を行うことができ、コンパクトな構成であるため流体制御装置を小さく設けることができる。   (4) By using the fluid control valve of the configuration of the present invention, stable fluid control can be performed, and even if pulsating fluid flows, the pressure or flow rate can be stabilized at a constant pressure by the fluid control valve. The flow path can be blocked only by the fluid control valve, and the fluid control device can be provided small because of the compact configuration.

（５）流体制御装置に開閉弁を設けることにより、開閉弁を閉状態にすることで流体制御装置のメンテナンス、修理、部品交換を、流体が漏れ出ることなく容易に行なうことができると共に、流路内で何らかのトラブルが発生した際に、開閉弁で流体の緊急遮断を行なうことができる。   (5) By providing an opening / closing valve in the fluid control device, the fluid control device can be easily maintained, repaired, and replaced without the fluid leaking out by closing the opening / closing valve. When some trouble occurs in the road, an emergency shutoff of the fluid can be performed with the on-off valve.

（６）流体制御装置に圧力調整弁を設けることにより、脈動した流体が流れたとしても圧力調整弁によって該脈動を減衰させることができる。   (6) By providing a pressure control valve in the fluid control device, even if a pulsating fluid flows, the pressure control valve can attenuate the pulsation.

以下、本発明の実施の形態について図面に示す実施例を参照して説明するが、本発明が本実施例に限定されないことは言うまでもない。図１は本発明の第一の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。図２は図１の流体制御弁の拡大図である。図３は本発明の第二の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。図４は図３の開閉弁の拡大図である。図５は本発明の第三の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。図６は図５の圧力調整弁の拡大図である。図７は本発明の第四の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。図８は本発明の第五の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。図９は本発明の第六の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。図１０は図９の流体制御弁の拡大図である。図１１は本発明の第七の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。図１２は図１１の流体制御弁の拡大図である。図１３は図１１の圧力調整弁の拡大図である。図１４は本発明の第八の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。図１５は図１４の流体制御弁の拡大図である。図１６は本発明の第九の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。図１７は本発明の第十の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。図１８は図１７のＡ−Ａ線に沿う断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples shown in the drawings. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the examples. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fluid control apparatus showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of the fluid control valve of FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a fluid control apparatus showing a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is an enlarged view of the on-off valve of FIG. FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a fluid control apparatus showing a third embodiment of the present invention. FIG. 6 is an enlarged view of the pressure regulating valve of FIG. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a fluid control apparatus showing a fourth embodiment of the present invention. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a fluid control apparatus showing a fifth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a fluid control apparatus showing a sixth embodiment of the present invention. FIG. 10 is an enlarged view of the fluid control valve of FIG. FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a fluid control apparatus showing a seventh embodiment of the present invention. FIG. 12 is an enlarged view of the fluid control valve of FIG. FIG. 13 is an enlarged view of the pressure regulating valve of FIG. FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a fluid control apparatus showing an eighth embodiment of the present invention. FIG. 15 is an enlarged view of the fluid control valve of FIG. FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a fluid control apparatus showing a ninth embodiment of the present invention. FIG. 17 is a longitudinal sectional view of a fluid control apparatus showing a tenth embodiment of the present invention. 18 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

以下、図１、図２に基づいて本発明の第一の実施例である流体制御装置について説明する。   Hereinafter, a fluid control apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

１は半導体製造のエッチング工程を行う半導体製造装置内に設置された流体制御装置である。流体制御装置１は、流体流入口２、流量計測器３、流体制御弁４、流体流出口５、制御部６から形成され、その各々の構成は以下の通りである。   Reference numeral 1 denotes a fluid control device installed in a semiconductor manufacturing apparatus that performs an etching process of semiconductor manufacturing. The fluid control device 1 is formed from a fluid inlet 2, a flow rate measuring device 3, a fluid control valve 4, a fluid outlet 5, and a control unit 6, each of which has the following configuration.

２はＰＦＡ製の流体流入口である。流体流入口２は後記流量計測器３の入口流路７に連通している。   2 is a fluid inlet made of PFA. The fluid inlet 2 communicates with an inlet channel 7 of a flow rate measuring device 3 described later.

３は流体の流量を計測する流量計測器である。流量計測器３は、入口流路７と、入口流路７から垂設された直線流路８と、直線流路８から垂設され入口流路７と同一方向に平行して設けられた出口流路９とを有し、入口、出口流路７、９の側壁の直線流路８の軸線と交わる位置に、超音波振動子１０、１１が互いに対向して配置されている。出口流路９は後記流体制御弁４の入口流路２４に連通している。超音波振動子１０、１１はフッ素樹脂で覆われており、該振動子１０、１１から伸びた配線は後記制御部６の演算部５４に繋がっている。なお、流量計測器３の超音波振動子１０、１１以外はＰＦＡ製である。また、入口流路７と流体流入口２とは接続部材５７を介して流路の方向転換が行なわれて直接接続され、出口流路９と後記流体制御弁４の入口流路２２とは接続部材５８を介して流路の方向転換が行なわれて直接接続されて連通している。   3 is a flow rate measuring device for measuring the flow rate of the fluid. The flow rate measuring device 3 includes an inlet channel 7, a straight channel 8 that is suspended from the inlet channel 7, and an outlet that is suspended from the linear channel 8 and provided in parallel with the inlet channel 7. The ultrasonic transducers 10 and 11 are disposed so as to face each other at a position intersecting with the axis of the straight flow path 8 on the side walls of the inlet and outlet flow paths 7 and 9. The outlet channel 9 communicates with an inlet channel 24 of the fluid control valve 4 described later. The ultrasonic transducers 10 and 11 are covered with a fluororesin, and the wiring extending from the transducers 10 and 11 is connected to the calculation unit 54 of the control unit 6 described later. The ultrasonic transducers 10 and 11 other than the flow rate measuring device 3 are made of PFA. In addition, the inlet channel 7 and the fluid inlet 2 are directly connected by changing the direction of the channel via the connecting member 57, and the outlet channel 9 and the inlet channel 22 of the fluid control valve 4 described later are connected. The direction of the flow path is changed via the member 58 and is directly connected to communicate with each other.

図２に示すように、４は流路の開口面積を変化させることにより流体の流量を制御する流体制御弁（エア式ニードル弁）である。流体制御弁４は本体１４、シリンダー１５、ボンネット１６、第一ダイヤフラム１７、弁体１８、第二ダイヤフラム１９、ロッド２０、ダイヤフラム押え２１、スプリング２２で構成される。   As shown in FIG. 2, 4 is a fluid control valve (air needle valve) that controls the flow rate of fluid by changing the opening area of the flow path. The fluid control valve 4 includes a main body 14, a cylinder 15, a bonnet 16, a first diaphragm 17, a valve body 18, a second diaphragm 19, a rod 20, a diaphragm presser 21, and a spring 22.

１４はポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと記す）製の本体であり、上部に円筒状の弁室２３が設けられており、その弁室２３に連通して入口流路２４及び出口流路２５が各々下部に設けられている。弁室底部中央には出口流路２５に繋がる開口部２６が、開口部２６の周辺部には入口流路２４に繋がる開口部２７が設けられている。開口部２７の横断面形状は円形であるが、流量を広範囲に亘って制御するために開口部２６を大きくした場合は、弁室底部中央に設けられた開口部２６を中心とした周辺部に略三日月状に形成されることが望ましい。本体１４の上面には第一ダイヤフラム１７のシール部が嵌合される環状溝４３が設けられている。   Reference numeral 14 denotes a main body made of polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE), which is provided with a cylindrical valve chamber 23 at an upper portion thereof, which communicates with the valve chamber 23 and has an inlet channel 24 and an outlet channel 25. Are provided at the bottom. An opening 26 connected to the outlet channel 25 is provided at the center of the bottom of the valve chamber, and an opening 27 connected to the inlet channel 24 is provided around the opening 26. Although the cross-sectional shape of the opening 27 is circular, when the opening 26 is enlarged in order to control the flow rate over a wide range, the peripheral part around the opening 26 provided at the center of the bottom of the valve chamber is formed. It is desirable to form a substantially crescent shape. An annular groove 43 into which the seal portion of the first diaphragm 17 is fitted is provided on the upper surface of the main body 14.

１５はポリ塩化ビニル（以下、ＰＶＣと記す）製のシリンダーであり、底部中央に貫通孔２８と底部内面に段差部４８を有し、側面に呼吸口２９が設けられている。シリンダー１５は、本体１と第一ダイヤフラム１７の周縁部を挟持固定し、ボンネット１６と第二ダイヤフラム１９の周縁部を挟持固定している。シリンダー１５の側面に設けられた呼吸口２９は、流体がガスとなって第一ダイヤフラム１７を透過した場合に、そのガスを排出するために設けられている。   15 is a cylinder made of polyvinyl chloride (hereinafter referred to as PVC), which has a through hole 28 in the center of the bottom, a stepped portion 48 on the inner surface of the bottom, and a breathing port 29 on the side. The cylinder 15 sandwiches and fixes the peripheral portions of the main body 1 and the first diaphragm 17 and sandwiches and fixes the peripheral portions of the bonnet 16 and the second diaphragm 19. The breathing port 29 provided on the side surface of the cylinder 15 is provided to discharge the gas when the fluid becomes a gas and passes through the first diaphragm 17.

１６はＰＶＣ製のボンネットであり、上部に圧縮空気を導入する作動流体連通口３０及び排気口３１が設けられている。本実施例では作動流体連通口３０はボンネット１６の上部に設けられているが、側面に設けても良い。なお、排気口３１は圧縮空気の供給において必要ない場合は設けなくてもかまわない。また周側部の下部には第二ダイヤフラム１９のシール部４０が嵌合される環状溝４４が設けられている。以上説明した本体１４、シリンダー１５およびボンネット１６はボルト、ナット（図示しない）によって一体的に固定されている。   Reference numeral 16 denotes a PVC bonnet, which is provided with a working fluid communication port 30 and an exhaust port 31 for introducing compressed air at the top. In this embodiment, the working fluid communication port 30 is provided in the upper part of the bonnet 16, but it may be provided in a side surface. The exhaust port 31 may not be provided if it is not necessary for supplying compressed air. An annular groove 44 into which the seal portion 40 of the second diaphragm 19 is fitted is provided at the lower portion of the peripheral side portion. The main body 14, the cylinder 15 and the bonnet 16 described above are integrally fixed by bolts and nuts (not shown).

１７はＰＴＦＥ製の第一ダイヤフラムであり、肩部３２を中心に肩部３２の上の位置にロッド２０に嵌合固定される取り付け部３３が、また、下の位置には弁体１８が固定される接合部４５が一体的にかつ突出して設けられており、また肩部３２から径方向に延出した部分には薄膜部３４と、薄膜部３４に続く厚肉部３５および厚肉部３５の周縁部にシール部３６が設けられており、これらは一体的に形成されている。薄膜部３４の膜厚は厚肉部３５の厚さの１／１０程度にされている。ロッド２０と取り付け部３３の固定の方法は嵌合だけでなく螺合でも接着でもよい。接合部４５と弁体１８の固定は螺合が好ましい。第一ダイヤフラム１７の外周縁部に位置するシール部３６は軸線方向に断面Ｌ字状に形成されており、Ｏ−リング４９を介して本体１４の環状溝４３に嵌合され、シリンダー１５の底部に設けられた環状突部４１に押圧されて挟持固定されている。   Reference numeral 17 denotes a first PTFE diaphragm, which has a mounting portion 33 fitted and fixed to the rod 20 at a position above the shoulder portion 32 around the shoulder portion 32, and a valve body 18 fixed at a lower position. The joint portion 45 is integrally and protruded from the shoulder portion 32, and the thin portion 34, the thick portion 35 and the thick portion 35 following the thin portion 34 are provided in a portion extending in the radial direction from the shoulder portion 32. The seal part 36 is provided in the peripheral part of these, These are integrally formed. The thickness of the thin film portion 34 is set to about 1/10 of the thickness of the thick portion 35. The method for fixing the rod 20 and the mounting portion 33 may be not only fitting but screwing or bonding. The joint 45 and the valve body 18 are preferably screwed together. The seal portion 36 located at the outer peripheral edge portion of the first diaphragm 17 is formed in an L-shaped cross section in the axial direction, is fitted into the annular groove 43 of the main body 14 via the O-ring 49, and is the bottom portion of the cylinder 15. Is pressed and fixed by an annular protrusion 41 provided on the surface.

１８はＰＴＦＥ製の弁体であり、第一ダイヤフラム１９の下部に設けられた接合部４５に螺合固定されている。弁体１８は本実施例のような形状に限らず所望の流量特性に応じて、球状弁体や円錐形状弁体でも良い。さらには摺動抵抗を極力少なくした状態で全閉を行う為には外周リブ付き弁体が好適に用いられる。   Reference numeral 18 denotes a PTFE valve element, which is screwed and fixed to a joint 45 provided at the lower portion of the first diaphragm 19. The valve body 18 is not limited to the shape as in the present embodiment, but may be a spherical valve body or a conical valve body in accordance with a desired flow rate characteristic. Further, a valve body with an outer peripheral rib is preferably used in order to perform full closure with the sliding resistance as low as possible.

１９はエチレンプロピレンジエン共重合体（以下、ＥＰＤＭと記す）製の第二ダイヤフラムであり、中央穴３７を有し、その周辺の厚肉部３８、厚肉部の上部には環状突部４１、厚肉部３８から径方向に延出した薄膜部３９および薄膜部３９の周縁部に設けられたシール部４０が一体的に形成され、底部に第一ダイヤフラム１７の取り付け部３３が固定されているロッド１９の上部に位置する肩部４２にダイヤフラム押え２１により中央穴３７を貫通して挟持固定されている。本実施例では材質がＥＰＤＭ製を用いているが、フッ素系のゴムまたはＰＴＦＥ製でも良い。   Reference numeral 19 denotes a second diaphragm made of an ethylene propylene diene copolymer (hereinafter referred to as EPDM), having a central hole 37, a thick portion 38 in the periphery thereof, and an annular protrusion 41 on the upper portion of the thick portion. The thin film portion 39 extending in the radial direction from the thick wall portion 38 and the seal portion 40 provided at the peripheral portion of the thin film portion 39 are integrally formed, and the attachment portion 33 of the first diaphragm 17 is fixed to the bottom portion. The shoulder portion 42 positioned above the rod 19 is clamped and fixed by the diaphragm retainer 21 through the central hole 37. In this embodiment, the material used is EPDM, but fluorine-based rubber or PTFE may be used.

２０はＰＶＣ製のロッドであり、上部には拡径された肩部４２が設けられている。肩部４２の中央にはダイヤフラム押え２１の接合部４７が螺合され、第二ダイヤフラム１９を挟持固定している。下方部はシリンダー１５底部の貫通孔２８内に遊嵌状態に配置され、下端部には第一ダイヤフラム１７の取り付け部３３が固定されている。また、ロッド２０の肩部４２の下面とシリンダー１５の段差部２０との間にはスプリング２２が嵌合されている。   Reference numeral 20 denotes a PVC rod, and a shoulder 42 having an enlarged diameter is provided at the upper part. A joint portion 47 of the diaphragm retainer 21 is screwed into the center of the shoulder portion 42 to clamp and fix the second diaphragm 19. The lower part is disposed in a loosely fitted state in the through hole 28 at the bottom of the cylinder 15, and the attachment part 33 of the first diaphragm 17 is fixed to the lower end part. A spring 22 is fitted between the lower surface of the shoulder portion 42 of the rod 20 and the stepped portion 20 of the cylinder 15.

２１はＰＶＣ製のダイヤフラム押えであり、下面中央にはロッド２０と螺合にて接続される接合部４７が設けられている。また、下面には第二ダイヤフラム１９の環状突部４１と嵌合される環状溝４６が設けられている。   Reference numeral 21 denotes a PVC diaphragm retainer, and a joint portion 47 connected to the rod 20 by screwing is provided at the center of the lower surface. Further, an annular groove 46 that is fitted to the annular protrusion 41 of the second diaphragm 19 is provided on the lower surface.

２２はＳＵＳ製のスプリングであり、ロッド２０の肩部４２の下面とシリンダー１５の段差部４８との間に径方向への移動が阻止された状態で嵌合され支承されている。また、肩部４２の下面を常に上方へ付勢している。スプリング２２の全表面はフッ素系樹脂で被覆されている。尚、スプリング２２は流体制御弁の口径や使用圧力範囲によってバネ定数を変えて適宜使用でき、複数本使用してもよい。   Reference numeral 22 denotes a SUS spring which is fitted and supported between the lower surface of the shoulder portion 42 of the rod 20 and the stepped portion 48 of the cylinder 15 in a state where movement in the radial direction is prevented. Further, the lower surface of the shoulder 42 is always urged upward. The entire surface of the spring 22 is covered with a fluorine resin. The spring 22 can be used as appropriate by changing the spring constant depending on the diameter of the fluid control valve and the operating pressure range, and a plurality of springs may be used.

図１に再び戻って、５はＰＦＡ製の流体流出口である。６は制御部である。制御部６は流量計測器３から出力された信号から流量を演算する演算部５４と、フィードバック制御を行なうコントロール部５５を有している。演算部５４には、送信側の超音波振動子１０に一定周期の超音波振動を出力する発信回路と、受信側の超音波振動子１１からの超音波振動を受信する受信回路と、各超音波振動の伝播時間を比較する比較回路と、比較回路から出力された伝播時間差から流量を演算する演算回路とを備えている。コントロール部５５には、演算部５４から出力された流量に対して設定された流量になるように後記電空変換器５６を制御し制御用空気の圧力を操作する制御回路を有している。なお、本実施例では制御部６は別の場所で集中コントロールを行なうために流体制御装置１と別体で設けられた構成であるが、流体制御装置１と一体的に設けても良い。   Returning again to FIG. 1, 5 is a PFA fluid outlet. Reference numeral 6 denotes a control unit. The control unit 6 includes a calculation unit 54 that calculates a flow rate from a signal output from the flow rate measuring device 3 and a control unit 55 that performs feedback control. The calculation unit 54 includes a transmission circuit that outputs ultrasonic vibration of a fixed period to the ultrasonic transducer 10 on the transmission side, a reception circuit that receives ultrasonic vibration from the ultrasonic transducer 11 on the reception side, A comparison circuit for comparing the propagation time of the sonic vibration and an arithmetic circuit for calculating the flow rate from the propagation time difference output from the comparison circuit are provided. The control unit 55 has a control circuit that controls the electropneumatic converter 56 described later and operates the pressure of control air so that the flow rate is set with respect to the flow rate output from the calculation unit 54. In the present embodiment, the control unit 6 is configured separately from the fluid control device 1 in order to perform centralized control at another location, but may be provided integrally with the fluid control device 1.

５６は圧縮空気の操作圧を調整する電空変換器である。電空変換器５６は操作圧を比例的に調整するために電気的に駆動する電磁弁から構成され、前記制御部６からの制御信号に応じて流体制御弁４を制御するための空気の操作圧を調整する。   Reference numeral 56 denotes an electropneumatic converter that adjusts the operating pressure of the compressed air. The electropneumatic converter 56 is composed of an electromagnetic valve that is electrically driven to adjust the operating pressure proportionally, and operates air to control the fluid control valve 4 in accordance with a control signal from the control unit 6. Adjust pressure.

次に、本発明の第一の実施例である流体制御装置の作動について説明する。   Next, the operation of the fluid control apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.

流体制御装置１の流体流入口２に流入した流体は、まず流量計測器３に流入し、直線流路８で流量が計測される。流体の流れに対して上流側に位置する超音波振動子１０から下流側に位置する超音波振動子１１に向かって超音波振動を伝播させる。超音波振動子１１で受信された超音波振動は電気信号に変換され、制御部６の演算部５４へ出力される。超音波振動が上流側の超音波振動子１０から下流側の超音波振動子１１へ伝播して受信されると、瞬時に演算部５４内で送受信が切換えられて、下流側に位置する超音波振動子１１から上流側に位置する超音波振動子１０に向かって超音波振動を伝播させる。超音波振動子１０で受信された超音波振動は、電気信号に変換され、制御部６内の演算部５４へ出力される。このとき、超音波振動は直線流路８内の流体の流れに逆らって伝播していくので、上流側から下流側へ超音波振動を伝播させるときに比べて流体中での超音波振動の伝播速度が遅れ、伝播時間が長くなる。出力された相互の電気信号は演算部５４内で伝播時間が各々計測され、伝播時間差から流量が演算される。演算部５４で演算された流量は電気信号に変換されてコントロール部５５に出力される。   The fluid that has flowed into the fluid inlet 2 of the fluid control device 1 first flows into the flow rate measuring device 3, and the flow rate is measured in the straight flow path 8. The ultrasonic vibration is propagated from the ultrasonic transducer 10 located on the upstream side to the ultrasonic transducer 11 located on the downstream side with respect to the fluid flow. The ultrasonic vibration received by the ultrasonic transducer 11 is converted into an electric signal and output to the calculation unit 54 of the control unit 6. When the ultrasonic vibration propagates from the upstream ultrasonic transducer 10 to the downstream ultrasonic transducer 11 and is received, transmission / reception is instantaneously switched in the calculation unit 54, and the ultrasonic wave located on the downstream side is switched. Ultrasonic vibration is propagated from the vibrator 11 toward the ultrasonic vibrator 10 located on the upstream side. The ultrasonic vibration received by the ultrasonic transducer 10 is converted into an electric signal and output to the calculation unit 54 in the control unit 6. At this time, since the ultrasonic vibration propagates against the flow of the fluid in the straight flow path 8, the propagation of the ultrasonic vibration in the fluid is greater than when ultrasonic vibration is propagated from the upstream side to the downstream side. The speed is delayed and the propagation time is increased. The output electrical signals are measured for propagation time in the calculation unit 54, and the flow rate is calculated from the difference in propagation time. The flow rate calculated by the calculation unit 54 is converted into an electric signal and output to the control unit 55.

次に流量計測器３を通過した流体は流体制御弁４に流入する。コントロール部５５では任意の設定流量に対して、リアルタイムに計測された流量との偏差から、偏差をゼロにするように信号を電空変換器５６に出力し、電空変換器５６はそれに応じた操作圧を有する制御用空気を流体制御弁４に供給し駆動させる。流体制御弁４から流出する流体は、流量が設定流量となるように、つまり設定流量と計測された流量の偏差がゼロに収束されるように流体制御弁４で制御される。   Next, the fluid that has passed through the flow rate measuring device 3 flows into the fluid control valve 4. The control unit 55 outputs a signal to the electropneumatic converter 56 so that the deviation becomes zero from the deviation from the flow rate measured in real time with respect to an arbitrary set flow rate, and the electropneumatic converter 56 responds accordingly. Control air having an operating pressure is supplied to the fluid control valve 4 and driven. The fluid flowing out from the fluid control valve 4 is controlled by the fluid control valve 4 so that the flow rate becomes the set flow rate, that is, the deviation between the set flow rate and the measured flow rate is converged to zero.

ここで、電空変換器５６から供給される操作圧に対する流体制御弁４の作動について、図２を参照しながら説明する。   Here, the operation of the fluid control valve 4 with respect to the operating pressure supplied from the electropneumatic converter 56 will be described with reference to FIG.

流体制御弁４は、ボンネット１６の上部に設けられた作動流体連通口３０から供給される圧縮空気がゼロの状態、すなわち開状態のとき、流体の流量が最大となる。この時、弁体１８はシリンダー１５の段差部４８とロッド２０の肩部４２の下面との間に嵌合されたスプリング２２の付勢力により、ロッド２０の上部に接合されているダイヤフラム押え２１の上部が、ボンネット１５の底面に接する位置で静止している。   The fluid control valve 4 has a maximum fluid flow rate when the compressed air supplied from the working fluid communication port 30 provided in the upper part of the bonnet 16 is zero, that is, in the open state. At this time, the valve body 18 has the diaphragm retainer 21 joined to the upper portion of the rod 20 by the urging force of the spring 22 fitted between the step portion 48 of the cylinder 15 and the lower surface of the shoulder portion 42 of the rod 20. The upper part is stationary at a position in contact with the bottom surface of the bonnet 15.

この状態において、作動流体連通口３０から供給される圧縮空気の圧力を高くしていくと、シール部４０がボンネット１６に嵌合されている第二ダイヤフラム１９の薄膜部３９とボンネット１６によってボンネット１６の内部は密閉されているため、圧縮空気はダイヤフラム押え２１と第二ダイヤフラム１９を下方に押し下げ、ロッド２０と第一ダイヤフラム１７を介して弁体１８が開口部２６の間に挿入されていく。ここで、作動流体連通口３０から供給される圧縮空気の圧力を一定にすると弁体１８は、スプリング２２の付勢力と第一ダイヤフラム１７の薄膜部３４の下面と弁体１８の下面が流体から受ける圧力と釣り合う位置にて静止する。したがって、開口部２６は挿入される弁体１８により開口面積が減少するため、流体の流量も減少する。   In this state, when the pressure of the compressed air supplied from the working fluid communication port 30 is increased, the bonnet 16 is formed by the thin film portion 39 and the bonnet 16 of the second diaphragm 19 in which the seal portion 40 is fitted to the bonnet 16. Therefore, the compressed air pushes down the diaphragm retainer 21 and the second diaphragm 19 downward, and the valve element 18 is inserted between the opening 26 via the rod 20 and the first diaphragm 17. Here, when the pressure of the compressed air supplied from the working fluid communication port 30 is kept constant, the valve body 18 has the urging force of the spring 22, the lower surface of the thin film portion 34 of the first diaphragm 17, and the lower surface of the valve body 18 from the fluid. It stops at a position that balances the pressure it receives. Therefore, since the opening area of the opening 26 is reduced by the inserted valve body 18, the flow rate of the fluid is also reduced.

さらに作動流体連通口３０から供給される圧縮空気の圧力を高くしていくと、弁体１８はさらに押し下げられ、終には開口部２６と接触し全閉状態となる（図２の状態）。   When the pressure of the compressed air supplied from the working fluid communication port 30 is further increased, the valve body 18 is further pushed down, and finally comes into contact with the opening 26 to be fully closed (state shown in FIG. 2).

また、圧縮空気を排出していくと、シール部４０がボンネット１６に嵌合されている第二ダイヤフラム１９の薄膜部３９とボンネット１６によって密閉されているボンネット１６の内部は圧力が下がり、スプリング２２の付勢力の方が大きくなりロッド２０を押し上げる。ロッドが上昇することにより、第一ダイヤフラム１７を介して固定されている弁体１８も上昇し、流体制御弁は開状態となる。   As the compressed air is discharged, the pressure in the hood 16 sealed by the hood 16 and the thin film portion 39 of the second diaphragm 19 in which the seal portion 40 is fitted to the hood 16 decreases, and the spring 22 The urging force becomes larger and pushes up the rod 20. As the rod rises, the valve element 18 fixed via the first diaphragm 17 also rises, and the fluid control valve is opened.

以上の作動により、流体制御装置１の流体流入口２に流入する流体は、設定流量で一定になるように制御され、流体流出口５から流出される。また流体制御弁４は上記構成によりコンパクトで安定した流量調節が行うことができる。   With the above operation, the fluid flowing into the fluid inlet 2 of the fluid control apparatus 1 is controlled to be constant at the set flow rate, and flows out from the fluid outlet 5. In addition, the fluid control valve 4 can perform a compact and stable flow rate adjustment with the above-described configuration.

以上の作動により、流体制御装置１に流入する流体は、流量計測器３、流体制御弁４、制御部６によって、フィードバック制御されて設定された流量に制御される。流量計測器３である超音波流量計は、流体の流れ方向に対する伝播時間差から流量を計測するため微小流量でも正確に流量を計測でき、また、流体制御弁４は上記構成によりコンパクトで安定した流体圧力制御が得られるため、微小流量の流体制御に優れた効果を発揮する。   With the above operation, the fluid flowing into the fluid control device 1 is controlled to a flow rate set by feedback control by the flow rate measuring device 3, the fluid control valve 4, and the control unit 6. The ultrasonic flow meter, which is the flow rate measuring device 3, measures the flow rate from the propagation time difference with respect to the flow direction of the fluid, so that the flow rate can be accurately measured even with a minute flow rate. The fluid control valve 4 is a compact and stable fluid with the above configuration. Since pressure control can be obtained, it exhibits excellent effects in controlling fluid with a minute flow rate.

次に、図３、図４に基づいて本発明の第二の実施例である流体制御装置について説明する。   Next, a fluid control apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図３に示すように、流体制御装置５９は、流体流入口６０、開閉弁６１、流量計測器６２、流体制御弁６３、流体流出口６４、制御部６５から形成され、その各々の構成は以下の通りである。   As shown in FIG. 3, the fluid control device 59 is formed of a fluid inlet 60, an on-off valve 61, a flow rate measuring device 62, a fluid control valve 63, a fluid outlet 64, and a control unit 65. It is as follows.

図４に示すように、開閉弁６１は本体６６、駆動部６７、ピストン６８、ダイヤフラム押さえ６９、弁体７０で形成される。   As shown in FIG. 4, the on-off valve 61 is formed by a main body 66, a drive unit 67, a piston 68, a diaphragm presser 69, and a valve body 70.

６６はＰＴＦＥ製の本体であり、軸線方向上端の中央に弁室７１と、弁室７１と連通した入口流路７２と出口流路７３とを有しており、入口流路７２は流体流入口６０に連通し、出口流路７３は流量計測器６２に連通している。また、本体６６の上面における弁室７１の外側には環状溝７４が設けられている。   A PTFE main body 66 has a valve chamber 71 at the center of the upper end in the axial direction, and an inlet channel 72 and an outlet channel 73 communicating with the valve chamber 71. The inlet channel 72 is a fluid inlet. The outlet channel 73 communicates with the flow rate measuring device 62. An annular groove 74 is provided outside the valve chamber 71 on the upper surface of the main body 66.

６７はＰＶＤＦ製の駆動部であり、内部に円筒状のシリンダ部７５が設けられ、前記本体６６の上部にボルト・ナット（図示せず）で固定されている。駆動部６７の側面にはシリンダ部７５の上側及び下側にそれぞれ連通された一対の作動流体供給口７６、７７が設けられている。   A driving unit 67 made of PVDF is provided with a cylindrical cylinder portion 75 therein, and is fixed to the upper portion of the main body 66 with bolts and nuts (not shown). A pair of working fluid supply ports 76 and 77 communicated with the upper side and the lower side of the cylinder part 75 are provided on the side surface of the drive part 67.

６８はＰＶＤＦ製のピストンであり、駆動部６７のシリンダ部７５内に密封状態且つ軸線方向に上下動自在に嵌挿されており、底面中央にロッド部７８が垂下して設けられている。   Reference numeral 68 denotes a PVDF piston, which is fitted in the cylinder portion 75 of the drive portion 67 so as to be sealed and movable up and down in the axial direction, and a rod portion 78 is suspended from the center of the bottom surface.

６９はＰＶＤＦ製のダイヤフラム押さえであり、中央部にピストン６８のロッド部７８が貫通する貫通孔７９を有しており、本体６６と駆動部６７の間に挟持されている。   Reference numeral 69 denotes a PVDF diaphragm presser, which has a through hole 79 through which the rod portion 78 of the piston 68 passes in the center, and is sandwiched between the main body 66 and the drive portion 67.

７０は、弁室７１に収容されているＰＴＦＥ製の弁体であり、ダイヤフラム押さえ６９の貫通孔７９を貫通し且つダイヤフラム押さえ６９の下面から突出した前記ピストン６８のロッド部７８の先端に螺着されており、ピストン６８の上下動に合わせて軸線方向に上下するようになっている。弁体７０は外周にダイヤフラム８０を有しており、ダイヤフラム８０の外周縁は本体６６の環状溝７４内に嵌挿されており、ダイヤフラム押さえ６９と本体６６との間に挟持されている。第二の実施例のその他の構成は第一の実施例と同様なので説明を省略する。   Reference numeral 70 denotes a PTFE valve element accommodated in the valve chamber 71, and is screwed to the tip of the rod portion 78 of the piston 68 that penetrates the through hole 79 of the diaphragm retainer 69 and protrudes from the lower surface of the diaphragm retainer 69. It moves up and down in the axial direction in accordance with the vertical movement of the piston 68. The valve body 70 has a diaphragm 80 on the outer periphery, and the outer peripheral edge of the diaphragm 80 is fitted into the annular groove 74 of the main body 66 and is sandwiched between the diaphragm presser 69 and the main body 66. Since the other structure of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

次に、本発明の第二の実施例である流体制御装置の作動について説明する。   Next, the operation of the fluid control apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described.

流体制御装置５９の流体流入口６０に流入した流体は、まず開閉弁６１に流入する。開閉弁６１が閉状態の場合、流体は開閉弁６１で遮断され、開閉弁６１から下流には流体が流れなくなる。これにより、流体制御装置５９内の流量計測器６２、流体制御弁６３、制御部６５のメンテナンス等を容易に行なうことができる。また、流路内で何らかのトラブルが発生した際に、開閉弁６１を閉状態にすることで流体の緊急遮断することができ、例えば腐食性流体が漏れ出ることで半導体製造装置内の部品を腐食させるなどの二次災害を防止することができる。また開閉弁６１が開状態の場合、流体は、開閉弁６１を通過して流量計測器６２に流入し、流量計測器６２、流体制御弁６３、制御部６５によって、フィードバック制御されて設定流量になるように制御されて流体流出口６４から流出される。   The fluid that has flowed into the fluid inlet 60 of the fluid control device 59 first flows into the on-off valve 61. When the on-off valve 61 is in a closed state, the fluid is blocked by the on-off valve 61 and no fluid flows downstream from the on-off valve 61. Thereby, the maintenance of the flow rate measuring device 62, the fluid control valve 63, and the control unit 65 in the fluid control device 59 can be easily performed. In addition, when any trouble occurs in the flow path, the fluid can be urgently shut off by closing the on-off valve 61. For example, when the corrosive fluid leaks, the components in the semiconductor manufacturing apparatus are corroded. Can prevent secondary disasters. When the on-off valve 61 is in an open state, the fluid passes through the on-off valve 61 and flows into the flow rate measuring device 62, and is feedback-controlled by the flow rate measuring device 62, the fluid control valve 63, and the control unit 65 to obtain a set flow rate. It is controlled so that it flows out from the fluid outlet 64.

ここで、開閉弁６１の作動を説明する。作動流体供給口７７から外部より作動流体として圧縮空気が注入されると、圧縮空気の圧力でピストン６８が押し上げられるためこれと接合されているロッド部７８は上方へ引き上げられ、ロッド部７８の下端部に接合された弁体７０も上方へ引き上げられ弁は開状態となる。   Here, the operation of the on-off valve 61 will be described. When compressed air is injected as a working fluid from the outside through the working fluid supply port 77, the piston 68 is pushed up by the pressure of the compressed air, so that the rod portion 78 joined to the piston 68 is lifted upward, and the lower end of the rod portion 78. The valve body 70 joined to the portion is also lifted upward, and the valve is opened.

一方、作動流体供給口７６から圧縮空気が注入されると、ピストン６８が押し下げられるのにともなって、ロッド部７８とその下端部に接合された弁体７０も下方へ押し下げられ、弁は閉状態となる。   On the other hand, when compressed air is injected from the working fluid supply port 76, as the piston 68 is pushed down, the rod portion 78 and the valve body 70 joined to the lower end thereof are also pushed down, and the valve is closed. It becomes.

以上の作動により、流体制御装置５９の流体流入口６０に流入する流体は、開閉弁６１を閉状態にすることにより、流体制御装置５９のメンテナンス等を容易に行なうことができ、流体の緊急遮断を行なうことができる。第二の実施例のその他の作動は第一の実施例と同様なので説明を省略する。   With the above operation, the fluid flowing into the fluid inlet 60 of the fluid control device 59 can easily perform maintenance of the fluid control device 59 by closing the on-off valve 61, and the fluid can be shut off urgently. Can be performed. Since other operations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、図５及び図６に基づいて本発明の第三の実施例である流体制御装置について説明する。   Next, a fluid control apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図５に示すように、流体制御装置８１は、流体流入口８２、圧力調整弁８３、流量計測器８４、流体制御弁８５、流体流出口８６、制御部８７から形成され、その各々の構成は以下の通りである。   As shown in FIG. 5, the fluid control device 81 includes a fluid inlet 82, a pressure adjustment valve 83, a flow rate measuring device 84, a fluid control valve 85, a fluid outlet 86, and a control unit 87. It is as follows.

図６に示すように、８３は流体の圧力変動を減衰させる圧力調整弁である。   As shown in FIG. 6, reference numeral 83 denotes a pressure regulating valve that attenuates fluid pressure fluctuations.

圧力調整弁８３は、本体１２ｗ、ボンネット１３ｗ、バネ受け１４ｗ、ピストン１５ｗ、バネ１６ｗ、第一弁機構体１７ｗ、第二弁機構体１８ｗ、ベースプレート１９ｗで形成される。   The pressure regulating valve 83 is formed of a main body 12w, a bonnet 13w, a spring receiver 14w, a piston 15w, a spring 16w, a first valve mechanism 17w, a second valve mechanism 18w, and a base plate 19w.

１２ｗはＰＴＦＥ製の本体であり、下部中央に底部まで開放して設けられた第二の空隙２０ｗと、上部に上面開放して設けられた第二の空隙２０ｗの径よりも大きい径を持つ第一の空隙２１ｗを有し、側面には第二の空隙２０ｗと連通している入口流路２２ｗと、入口流路２２ｗと対向する面に第一の空隙２１ｗと連通している出口流路２３ｗと、さらに、第一の空隙２１ｗと第二の空隙２０ｗとを連通し第一の空隙２１ｗの径よりも小さい径を有する連通孔２４ｗとが設けられている。第二の空隙２０ｗの上面部は弁座２５ｗとされている。また、出口流路２３ｗは流量計測器８４に連通している。   12w is a PTFE main body having a diameter larger than the diameter of the second gap 20w provided open to the bottom at the center of the lower part and the second gap 20w provided open at the top at the upper part. An inlet channel 22w having one gap 21w and communicating with the second gap 20w on the side surface, and an outlet channel 23w communicating with the first gap 21w on the surface facing the inlet channel 22w In addition, a communication hole 24w having a diameter smaller than the diameter of the first gap 21w is provided through the first gap 21w and the second gap 20w. The upper surface portion of the second gap 20w is a valve seat 25w. Further, the outlet channel 23 w communicates with the flow rate measuring device 84.

１３ｗはＰＶＤＦ製のボンネットであり、内部に円筒状の空隙２６ｗと下端内周面に空隙２６ｗより拡径された段差部２７ｗが設けられ、側面には空隙２６ｗ内部に圧縮空気を供給するために空隙２６ｗと外部とを連通する給気孔２８ｗおよび給気孔２８ｗより導入された圧縮空気を微量に排出するための微孔の排出孔２９ｗが設けられている。なお、排出孔２９ｗは圧縮空気の供給において必要ない場合は設けなくてもかまわない。   13w is a bonnet made of PVDF, in which a cylindrical gap 26w and a stepped portion 27w having a diameter larger than the gap 26w are provided on the inner peripheral surface of the lower end, and in order to supply compressed air to the inside of the gap 26w on the side surface An air supply hole 28w that communicates between the air gap 26w and the outside, and a microhole discharge hole 29w for discharging a small amount of compressed air introduced from the air supply hole 28w are provided. The discharge hole 29w may not be provided if it is not necessary for supplying compressed air.

１４ｗはＰＶＤＦ製で平面円形状のバネ受けであり、中央部に貫通孔３０ｗを有し、略上半分がボンネット１３ｗの段差部２７ｗに嵌挿されている。バネ受け１４ｗの側面部には環状溝３１ｗが設けられ、Ｏ−リング３２ｗを装着することによりボンネット１３ｗから外部への圧縮空気の流出を防いでいる。   14w is a flat circular spring receiver made of PVDF, which has a through hole 30w in the central portion thereof, and whose upper half is inserted into the stepped portion 27w of the bonnet 13w. An annular groove 31w is provided in a side surface portion of the spring receiver 14w, and an O-ring 32w is attached to prevent the compressed air from flowing out from the bonnet 13w to the outside.

１５ｗはＰＶＤＦ製のピストンであり、上部に円盤状の鍔部３３ｗと、鍔部３３ｗの中央下部より円柱状に突出して設けられたピストン軸３４ｗと、ピストン軸３４ｗの下端に設けられた雌ネジ部からなる第一接合部３５ｗを有する。ピストン軸３４ｗはバネ受け１４ｗの貫通孔３０ｗより小径に設けられており、第一接合部３５ｗは後記第一弁機構体１７ｗの第二接合部４０ｗと螺合により接合されている。   15w is a piston made of PVDF, which has a disk-shaped flange 33w at the top, a piston shaft 34w provided in a cylindrical shape protruding from the lower center of the flange 33w, and a female screw provided at the lower end of the piston shaft 34w It has the 1st junction part 35w which consists of a part. The piston shaft 34w is provided with a smaller diameter than the through hole 30w of the spring receiver 14w, and the first joint 35w is joined to the second joint 40w of the first valve mechanism 17w described later by screwing.

１６ｗはＳＵＳ製のバネであり、ピストン１５ｗの鍔部３３ｗ下端面とバネ受け１４ｗの上端面とで挟持されている。ピストン１５ｗの上下動にともなってバネ１６ｗも伸縮するが、そのときの荷重の変化が少ないよう、自由長の長いものが好適に使用される。   16w is a spring made of SUS, and is sandwiched between the lower end surface of the flange 33w of the piston 15w and the upper end surface of the spring receiver 14w. As the piston 15w moves up and down, the spring 16w also expands and contracts, but a long free length is preferably used so that the change in load at that time is small.

１７ｗはＰＴＦＥ製の第一弁機構体であり、外周縁部より上方に突出して設けられた筒状部３６ｗを有した膜部３７ｗと肉厚部を中央部に有する第一ダイヤフラム３８ｗと、第一ダイヤフラム３８ｗの中央上面より突出して設けられた軸部３９ｗの上端部に設けられた小径の雄ネジからなる第二接合部４０ｗ、および同中央下面より突出して設けられ下端部に形成された雌ネジ部からなる後記第二弁機構体１８ｗの第四接合部４５ｗと螺合される第三接合部４１ｗを有する。第一ダイヤフラム３８ｗの筒状部３６ｗは、本体１２ｗとバネ受け１４ｗとの間で挟持固定されることで、第一ダイヤフラム３８ｗ下面より形成される第一の弁室４２ｗが密封して形成されている。また、第一ダイヤフラム３８ｗ上面、ボンネット１３ｗの空隙２６ｗはＯ−リング３２ｗを介して密封されており、ボンネット１３ｗの給気孔２８ｗより供給される圧縮空気が充満している気室を形成している。   Reference numeral 17w denotes a PTFE first valve mechanism, a membrane part 37w having a cylindrical part 36w provided projecting upward from the outer peripheral edge part, a first diaphragm 38w having a thick part in the center part, A second joint 40w made of a small-diameter male screw provided at the upper end portion of the shaft portion 39w provided protruding from the central upper surface of one diaphragm 38w, and a female formed at the lower end portion protruding from the central lower surface. It has the 3rd junction part 41w screwed together with the 4th junction part 45w of the postscript 2nd valve mechanism body 18w which consists of a thread part. The cylindrical portion 36w of the first diaphragm 38w is sandwiched and fixed between the main body 12w and the spring receiver 14w, so that the first valve chamber 42w formed from the lower surface of the first diaphragm 38w is hermetically formed. Yes. The upper surface of the first diaphragm 38w and the gap 26w of the bonnet 13w are sealed through an O-ring 32w to form an air chamber filled with compressed air supplied from the air supply hole 28w of the bonnet 13w. .

１８ｗはＰＴＦＥ製の第二弁機構体であり、本体１２ｗの第二の空隙２０ｗ内部に配設され連通孔２４ｗより大径に設けられた弁体４３ｗと、弁体４３ｗ上端面から突出して設けられた軸部４４ｗと、その上端に設けられた第三接合部４１ｗと螺合により接合固定される雄ネジ部からなる第四接合部４５ｗと、弁体４３ｗ下端面より突出して設けられたロッド４６ｗと、ロッド４６ｗ下端面より径方向に延出して設けられ周縁部より下方に突出して設けられた筒状突部４７ｗを有する第二ダイヤフラム４８ｗとから構成されている。第二ダイヤフラム４８ｗの筒状突部４７ｗは後記ベースプレート１９ｗの突出部５０ｗと本体１２ｗとの間で挟持されることにより、本体１２ｗの第二の空隙２０ｗと第二ダイヤフラム４８ｗとで形成される第二の弁室４９ｗを密閉している。   Reference numeral 18w denotes a PTFE second valve mechanism, which is provided inside the second gap 20w of the main body 12w and provided with a diameter larger than the communication hole 24w, and protrudes from the upper end surface of the valve body 43w. A shaft 44w, a fourth joint 45w composed of a male thread portion fixed by screwing with a third joint 41w provided at the upper end thereof, and a rod provided protruding from the lower end surface of the valve body 43w 46w, and the 2nd diaphragm 48w which has the cylindrical protrusion 47w which was provided and extended in the radial direction from the lower end surface of the rod 46w, and was protruded below from the peripheral part. A cylindrical protrusion 47w of the second diaphragm 48w is sandwiched between a protrusion 50w of a base plate 19w and a main body 12w, which will be described later, whereby a second gap 20w of the main body 12w and a second diaphragm 48w are formed. The second valve chamber 49w is sealed.

１９ｗはＰＶＤＦ製のベースプレートであり、上部中央に第二弁機構体１８ｗの第二ダイヤフラム４８ｗの筒状突部４７ｗを本体１２ｗとの間で挟持固定する突出部５０ｗを有し、突出部５０ｗの上端部に切欠凹部５１ｗが設けられると共に、側面に切欠凹部５１ｗに連通する呼吸孔５２ｗが設けられており、ボンネット１３ｗとの間で本体１２ｗを通しボルト、ナット（図示せず）にて挟持固定している。なお、本実施例ではバネ１６ｗがボンネット１３ｗの空隙２６ｗ内に設けてピストン１５ｗ、第一弁機構体１７ｗ、第二弁機構体１８ｗを上方へ付勢するような構成であるが、バネ１６ｗをベースプレート１９ｗの切欠凹部５１ｗに設けてピストン１５ｗ、第一弁機構体１７ｗ、第二弁機構体１８ｗを上方へ付勢するような構成にしても良い。第三の実施例のその他の構成は第一の実施例と同様なので説明を省略する。   19w is a base plate made of PVDF, and has a protrusion 50w that clamps and fixes the cylindrical protrusion 47w of the second diaphragm 48w of the second valve mechanism 18w between the main body 12w at the upper center, and the protrusion 50w A notch recess 51w is provided at the upper end portion, and a breathing hole 52w communicating with the notch recess 51w is provided on the side surface. The main body 12w is passed between the bonnet 13w and fixed with bolts and nuts (not shown). is doing. In this embodiment, the spring 16w is provided in the gap 26w of the bonnet 13w to urge the piston 15w, the first valve mechanism 17w, and the second valve mechanism 18w upward. A configuration may be adopted in which the piston 15w, the first valve mechanism 17w, and the second valve mechanism 18w are urged upward by being provided in the notch recess 51w of the base plate 19w. Since the other structure of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

ここで、電空変換器（図示せず）から供給される操作圧に対する圧力調整弁８３の作動について説明する（図６参照）。   Here, the operation of the pressure regulating valve 83 with respect to the operating pressure supplied from the electropneumatic converter (not shown) will be described (see FIG. 6).

第二弁機構体１８ｗの弁体４３ｗは、ピストン１５ｗの鍔部３３ｗとバネ受け１４ｗとに挟持されているバネ１６ｗの反発力と、第一弁機構体１７ｗの第一ダイヤフラム３８ｗ下面の流体圧力により上方に付勢する力が働き、第一ダイヤフラム３８ｗ上面の操作圧の圧力により下方に付勢する力が働いている。さらに厳密には、弁体４３ｗ下面と第二弁機構体１８ｗの第二ダイヤフラム４８ｗ上面が流体圧力を受けているが、それらの受圧面積はほぼ同等とされているため力はほぼ相殺されている。したがって、第二弁機構体１８ｗの弁体４３ｗは、前述の３つの力が釣り合う位置にて静止していることとなる。   The valve body 43w of the second valve mechanism 18w includes the repulsive force of the spring 16w sandwiched between the flange 33w of the piston 15w and the spring receiver 14w, and the fluid pressure on the lower surface of the first diaphragm 38w of the first valve mechanism 17w. Due to this, a force for urging upward is exerted, and a force for urging downward is exerted by the pressure of the operation pressure on the upper surface of the first diaphragm 38w. More strictly, the lower surface of the valve body 43w and the upper surface of the second diaphragm 48w of the second valve mechanism 18w are subjected to fluid pressure, but their pressure receiving areas are substantially equal, so the force is almost offset. . Therefore, the valve body 43w of the second valve mechanism body 18w is stationary at a position where the aforementioned three forces are balanced.

電空変換機から供給される操作圧力を増加させると第一ダイヤフラム３８ｗを押し下げる力が増加することにより、第二弁機構体１８ｗの弁体４３ｗと弁座２５ｗとの間で形成される流体制御部５３ｗの開口面積が増加するため、第一の弁室４２ｗの圧力を増加させることができる。逆に、操作圧力を減少させると流体制御部５３ｗの開口面積は減少し圧力も減少する。そのため、操作圧力を調整することで任意の圧力に設定することができる。   When the operating pressure supplied from the electropneumatic converter is increased, the force that pushes down the first diaphragm 38w increases, so that the fluid control formed between the valve body 43w of the second valve mechanism 18w and the valve seat 25w. Since the opening area of the portion 53w increases, the pressure in the first valve chamber 42w can be increased. Conversely, when the operating pressure is decreased, the opening area of the fluid control unit 53w is decreased and the pressure is also decreased. Therefore, an arbitrary pressure can be set by adjusting the operation pressure.

この状態で、上流側の流体圧力が増加した場合、瞬間的に第一の弁室４２ｗ内の圧力も増加する。すると、第一ダイヤフラム３８ｗの上面が操作圧による圧縮空気から受ける力より、第一ダイヤフラム３８ｗの下面が流体から受ける力のほうが大きくなり、第一ダイヤフラム３８ｗは上方へと移動する。それにともなって、弁体４３ｗの位置も上方へ移動するため、弁座２５ｗとの間で形成される流体制御部５３ｗの開口面積が減少し、第一の弁室４２ｗ内の圧力を減少させる。最終的に、弁体４３ｗの位置が前記３つの力が釣り合う位置まで移動し静止する。このときバネ１６ｗの荷重が大きく変わらなければ、空隙２６ｗ内部の圧力、つまり、第一ダイヤフラム３８ｗ上面が受ける力は一定であるため、第一ダイヤフラム３８ｗ下面が受ける圧力はほぼ一定となる。したがって、第一ダイヤフラム３８ｗ下面の流体圧力、すなわち、第一の弁室４２ｗ内の圧力は、上流側の圧力が増加する前とほぼもとの圧力と同じになっている。   In this state, when the upstream fluid pressure increases, the pressure in the first valve chamber 42w also instantaneously increases. Then, the force that the lower surface of the first diaphragm 38w receives from the fluid is greater than the force that the upper surface of the first diaphragm 38w receives from the compressed air due to the operating pressure, and the first diaphragm 38w moves upward. Accordingly, the position of the valve body 43w also moves upward, so that the opening area of the fluid control unit 53w formed with the valve seat 25w is reduced, and the pressure in the first valve chamber 42w is reduced. Eventually, the position of the valve body 43w moves to a position where the three forces are balanced and stops. If the load of the spring 16w does not change greatly at this time, the pressure inside the air gap 26w, that is, the force received by the upper surface of the first diaphragm 38w is constant, and therefore the pressure received by the lower surface of the first diaphragm 38w is substantially constant. Therefore, the fluid pressure on the lower surface of the first diaphragm 38w, that is, the pressure in the first valve chamber 42w is substantially the same as the original pressure before the upstream pressure increases.

上流側の流体圧力が減少した場合、瞬間的に第一の弁室４２ｗ内の圧力も減少する。すると、第一ダイヤフラム３８ｗの上面が操作圧による圧縮空気から受ける力より、第一ダイヤフラム３８ｗの下面が流体から受ける力のほうが小さくなり、第一ダイヤフラム３８ｗは下方へと移動する。それにともなって、弁体４３ｗの位置も下方へ移動するため、弁座２５ｗとの間で形成される流体制御部５３ｗの開口面積が増加し、第一の弁室４２ｗの流体圧力を増加させる。最終的に、弁体４３ｗの位置が前記３つの力が釣り合う位置まで移動し静止する。したがって、上流側圧力が増加した場合と同様に、第一の弁室４２ｗ内の流体圧力はほぼもとの圧力と同じになっている。   When the upstream fluid pressure decreases, the pressure in the first valve chamber 42w instantaneously decreases. Then, the force that the lower surface of the first diaphragm 38w receives from the fluid is smaller than the force that the upper surface of the first diaphragm 38w receives from the compressed air due to the operating pressure, and the first diaphragm 38w moves downward. Accordingly, the position of the valve body 43w also moves downward, so that the opening area of the fluid control unit 53w formed between the valve seat 25w and the fluid pressure in the first valve chamber 42w is increased. Eventually, the position of the valve body 43w moves to a position where the three forces are balanced and stops. Therefore, as in the case where the upstream pressure increases, the fluid pressure in the first valve chamber 42w is substantially the same as the original pressure.

次に、本発明の第三の実施例である流体制御装置８１の作動について説明する。   Next, the operation of the fluid control apparatus 81 according to the third embodiment of the present invention will be described.

流体制御装置８１に流入する流体は、流量計測器８４、流体制御弁８５、制御部８７によって、フィードバック制御されて設定された流量に制御される。流量計測器８４である超音波流量計は、流体の流れ方向に対する伝播時間差から流量を計測するため微小流量でも正確に流量を計測でき、また、流体制御弁８５は上記構成によりコンパクトで安定した流量制御が得られるため、微小流量の流体制御に優れた効果を発揮する。また、流体制御装置８１に流入する流体の上流側圧力が脈動しても圧力調整弁８３の作用により該脈動は減衰されるため、ポンプの脈動など瞬間的な圧力変動が発生しても安定して精度良く流量を計測しかつ制御することができる。   The fluid flowing into the fluid control device 81 is controlled by the flow rate measuring device 84, the fluid control valve 85, and the control unit 87 to a flow rate set by feedback control. The ultrasonic flow meter, which is the flow rate measuring device 84, measures the flow rate from the propagation time difference with respect to the flow direction of the fluid, so that the flow rate can be accurately measured even with a minute flow rate, and the fluid control valve 85 has a compact and stable flow rate due to the above configuration. Since control can be obtained, it exerts an excellent effect on fluid control at a minute flow rate. Further, even if the upstream pressure of the fluid flowing into the fluid control device 81 pulsates, the pulsation is attenuated by the action of the pressure regulating valve 83, so that it is stable even if instantaneous pressure fluctuations such as pump pulsation occur. Can accurately measure and control the flow rate.

以上の作動により、流体制御装置８１の流体流入口８２に流入する流体は、圧力調整弁８３、流量計測器８４、流体制御弁８５によって、フィードバック制御されることにより設定流量になるように安定して精度良く制御される。   Through the above operation, the fluid flowing into the fluid inlet 82 of the fluid control device 81 is stabilized so as to have a set flow rate by being feedback controlled by the pressure adjusting valve 83, the flow rate measuring device 84, and the fluid control valve 85. And controlled accurately.

次に、図７に基づいて本発明の第四の実施例である流体制御装置について説明する。   Next, a fluid control apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

９０は流体制御装置である。流体制御装置９０は、流体流入口９１、開閉弁９２、圧力調整弁９３、流量計測器９４、流体制御弁９５、流体流出口９６、制御部９７から形成されている。第四の実施例の各々の構成および作動は実施例１乃至実施例３と同様なので説明を省略する。第四の実施例では、フィードバック制御が行なわれると共に、圧力調整弁９３により脈動した流体が流れても問題なく流量制御ができ、開閉弁９２により流体制御装置９０のメンテナンス等を容易に行なうことができ、流体の緊急遮断も行なうことができる。   Reference numeral 90 denotes a fluid control device. The fluid control device 90 includes a fluid inlet 91, an on-off valve 92, a pressure regulating valve 93, a flow rate measuring device 94, a fluid control valve 95, a fluid outlet 96, and a control unit 97. Since the configuration and operation of each of the fourth embodiments are the same as those of the first to third embodiments, the description thereof is omitted. In the fourth embodiment, feedback control is performed, flow rate control can be performed without any problem even if fluid pulsated by the pressure regulating valve 93 flows, and maintenance and the like of the fluid control device 90 can be easily performed by the on-off valve 92. It is possible to perform an emergency shutoff of the fluid.

ここで、実施例１乃至実施例４において、弁および流量計測器がチューブや接続管を用いずに直接接続されているため、流体制御装置をコンパクトにして設置場所のスペースを少なくすることができる。また、設置作業が容易になり作業時間が短縮することができ、流体制御装置内の流路を必要最小限に短くさせることができるので流体抵抗を抑えることができる。   Here, in the first to fourth embodiments, since the valve and the flow rate measuring device are directly connected without using a tube or a connecting pipe, the fluid control device can be made compact and the installation space can be reduced. . Further, the installation work is facilitated, the work time can be shortened, and the flow path in the fluid control device can be shortened to the minimum necessary, so that the fluid resistance can be suppressed.

次に、図８に基づいて本発明の第五の実施例の流体制御装置について説明する。   Next, a fluid control apparatus according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

１３８は流体制御装置である。流体制御装置１３８は、流体流入口１３９、開閉弁１４０、圧力調整弁１４１、流量計測器１４２、流体制御弁１４３、流体流出口１４４、制御部１４５、ベースブロック１４６から形成され、その各々の構成は以下の通りである。   Reference numeral 138 denotes a fluid control device. The fluid control device 138 includes a fluid inlet 139, an on-off valve 140, a pressure regulating valve 141, a flow rate measuring device 142, a fluid control valve 143, a fluid outlet 144, a control unit 145, and a base block 146, each of which is configured. Is as follows.

１４６は流体制御装置１３８のベースブロックである。ベースブロック１４６は、開閉弁１４０、圧力調整弁１４１、流量計測器１４２、流体制御弁１４３のそれぞれの本体が単一に形成されている。開閉弁１４０の本体としては、ベースブロック１４６の上部に弁室１４７と、弁室１４７と連通した入口流路１４８と出口流路１４９とが形成されており、入口流路１４８は流体流入口１３９に連通している。   Reference numeral 146 denotes a base block of the fluid control device 138. The base block 146 has a single body of the on-off valve 140, the pressure adjustment valve 141, the flow rate measuring device 142, and the fluid control valve 143. As a main body of the on-off valve 140, a valve chamber 147 and an inlet channel 148 and an outlet channel 149 communicating with the valve chamber 147 are formed in the upper part of the base block 146. The inlet channel 148 is a fluid inlet 139. Communicating with

そして、開閉弁１４０に隣接して圧力調整弁１４１が配設されている。開閉弁１４０の出口流路１４９は、圧力調整弁１４１の入口流路１５２と連通している。   A pressure regulating valve 141 is disposed adjacent to the on-off valve 140. The outlet channel 149 of the on-off valve 140 is in communication with the inlet channel 152 of the pressure regulating valve 141.

圧力調整弁１４１の本体としては、ベースブロック１４６の下部に底部まで開放して設けられた第二の空隙１５０と、上部に上面開放して設けられた第二の空隙１５０の径よりも大きい径を持つ第一の空隙１５１を有し、第二の空隙１５０と連通している入口流路１５２と、入口流路１５２と対向する方向に第一の空隙１５１と連通している出口流路１５３、さらに、第一の空隙１５１と第二の空隙１５０とを連通し第一の空隙１５１の径よりも小さい径を有する連通孔１５４とが設けられており、出口流路１５３は流量計測器１４２の入口流路１５５に連通している。   The main body of the pressure regulating valve 141 has a diameter larger than the diameter of the second gap 150 provided open to the bottom of the base block 146 and the upper face opened open on the top. An inlet channel 152 communicating with the second channel 150, and an outlet channel 153 communicating with the first channel 151 in a direction opposite to the inlet channel 152. Further, a communication hole 154 having a diameter smaller than the diameter of the first gap 151 is provided to communicate the first gap 151 and the second gap 150, and the outlet channel 153 is a flow rate measuring device 142. To the inlet channel 155.

流量計測器１４２としては、入口流路１５５と、入口流路１５５から垂設された直線流路１５６と、直線流路１５６から垂設され入口流路１５５と同一方向に平行して設けられた出口流路１５７とを有し、入口、出口流路１５５、１５７の側壁の直線流路１５６の軸線と交わる位置に、超音波振動子１５８、１５９が互いに対向して配置されており、入口流路１５５は、圧力調整弁１４１の出口流路１５３に連通している。   The flow rate measuring device 142 is provided in parallel with the inlet channel 155, the straight channel 156 suspended from the inlet channel 155, and suspended from the straight channel 156 in the same direction as the inlet channel 155. The ultrasonic vibrators 158 and 159 are disposed opposite to each other at positions where the inlet and outlet channels 155 and 157 intersect with the axis of the straight flow channel 156. The path 155 communicates with the outlet flow path 153 of the pressure regulating valve 141.

流体制御弁１４３の本体としては、ベースブロック１４６の上部に略すり鉢形状の弁室１６０を有しており、弁室１６０の底部中央には入口流路１６３に連通する開口部１６２が形成され、弁室１６０に連通する出口流路１６４を有している。また、入口流路１６３は流量計測器１４２の出口流路１５７に連通し、出口流路１６４は流体流出口１４４と連通している。第五の実施例のその他の構成は、本体が単一で形成されている以外は第四の実施例と同様なので説明を省略する。   The main body of the fluid control valve 143 has a substantially mortar-shaped valve chamber 160 at the top of the base block 146, and an opening 162 communicating with the inlet channel 163 is formed at the bottom center of the valve chamber 160. An outlet channel 164 communicating with the valve chamber 160 is provided. In addition, the inlet channel 163 communicates with the outlet channel 157 of the flow rate measuring device 142, and the outlet channel 164 communicates with the fluid outlet 144. Other configurations of the fifth embodiment are the same as those of the fourth embodiment except that a single main body is formed.

本発明の第五の実施例である流体制御装置の作動は、第四の実施例と同様なので説明を省略する。第五の実施例では、フィードバック制御が行なわれると共に、圧力調整弁１４１により脈動した流体が流れても問題なく流量制御ができ、開閉弁１４０により流体制御装置１３８のメンテナンス等を容易に行なうことができ、流体の緊急遮断を行なうことができる。   Since the operation of the fluid control apparatus according to the fifth embodiment of the present invention is the same as that of the fourth embodiment, the description thereof is omitted. In the fifth embodiment, feedback control is performed, and even if the fluid pulsated by the pressure regulating valve 141 flows, the flow rate can be controlled without any problem, and the maintenance and the like of the fluid control device 138 can be easily performed by the on-off valve 140. And emergency shut off of the fluid.

ここで第五の実施例は、第四の実施例の流体制御装置の弁および流量計測器が流路の形成された一つのベースブロックに設けられてなる構成であるが、第一の実施例乃至第三の実施例の流体制御装置の弁および流量計測器が流路の形成された一つのベースブロックに設けられてなる構成であっても良く、各実施例と同様の作動が行なわれる。このとき、流体制御装置が流路の形成された一つのベースブロックに配設されているため、流体制御装置をコンパクトにして設置場所のスペースを少なくすることができる。また、設置作業が容易になり作業時間が短縮でき、流体制御装置内の流路を必要最小限に短くさせることができるので流体抵抗を抑えることができ、さらに部品点数を少なくすることができるので流体制御装置の組み立てを容易にすることもできる。   Here, the fifth embodiment is a configuration in which the valve and the flow rate measuring device of the fluid control device of the fourth embodiment are provided in one base block in which the flow path is formed. The valve | bulb of the fluid control apparatus of thru | or 3rd Example and the flow volume measuring device may be the structure formed in one base block in which the flow path was formed, and the operation | movement similar to each Example is performed. At this time, since the fluid control device is arranged in one base block in which the flow path is formed, the fluid control device can be made compact and the installation space can be reduced. In addition, the installation work becomes easy, the work time can be shortened, the flow path in the fluid control device can be shortened to the minimum necessary, the fluid resistance can be suppressed, and the number of parts can be further reduced. The assembly of the fluid control device can also be facilitated.

次に、図９及び図１０に基づいて本発明の第六の実施例である他の流体制御弁を用いた流体制御装置１３０について説明する。   Next, a fluid control device 130 using another fluid control valve according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

１３５は、後記電気式駆動部２２ｘにより弁開口面積が制御される流体制御弁である。流体制御弁１３５は、本体１９ｘ、ダイヤフラム２０ｘ、弁体２１ｘ、電気式駆動部２２ｘで形成される。   Reference numeral 135 denotes a fluid control valve whose valve opening area is controlled by an electric drive unit 22x described later. The fluid control valve 135 is formed by a main body 19x, a diaphragm 20x, a valve body 21x, and an electric drive unit 22x.

１９ｘはＰＴＦＥ製の本体であり、上部に略すり鉢形状の弁室２３ｘが設けられており、弁室２３ｘに各々連通するように入口流路２４ｘおよび出口流路２５ｘが設けられ、弁室２３ｘの底面には後記弁体２１ｘの圧接によって流路を遮断する弁座２６ｘが形成され、底部中央には後記弁体２１ｘが上下動することにより流量を制御する開口部２７ｘが形成されている。入口流路２４ｘは前記流量計測器１３４の出口流路１５７ｗに連通し、出口流路２５ｘは流体流出口１３６に連通している。また、本体１９ｘの上面には後記ダイヤフラム２０ｘの環状シール部３１ｘが嵌合される環状凹部２８ｘが設けられている。   19x is a body made of PTFE, and is provided with a substantially mortar-shaped valve chamber 23x at the top, and an inlet channel 24x and an outlet channel 25x are provided so as to communicate with the valve chamber 23x, respectively. A valve seat 26x that shuts off the flow path by pressure contact with the valve body 21x, which will be described later, is formed on the bottom surface. The inlet channel 24x communicates with the outlet channel 157w of the flow rate measuring device 134, and the outlet channel 25x communicates with the fluid outlet 136. Further, an annular recess 28x into which an annular seal portion 31x of a diaphragm 20x described later is fitted is provided on the upper surface of the main body 19x.

２０ｘはＰＴＦＥ製のダイヤフラムであり、中央に鍔状に設けられた肉厚部２９ｘと肉厚部２９ｘの外周面から径方向に延出して設けられた円形状の薄膜部３０ｘ及び薄膜部３０ｘの外周縁部には軸線方向に断面Ｌ字状の環状シール部３１ｘが設けられており、環状シール部３１ｘは前記本体１９ｘの環状凹部２８ｘに嵌合される。肉厚部２９ｘの下方には後記弁体２１ｘに螺着される接合部３２ｘが設けられており、肉厚部２９ｘ上方には後記モータ部３７ｘの軸に連結されたステム４３ｘと螺着される取付部３３ｘが設けられている。   20x is a diaphragm made of PTFE, and includes a thick part 29x provided in the shape of a bowl at the center, and a circular thin film part 30x and a thin film part 30x provided radially extending from the outer peripheral surface of the thick part 29x. The outer peripheral edge portion is provided with an annular seal portion 31x having an L-shaped cross section in the axial direction, and the annular seal portion 31x is fitted into the annular recess 28x of the main body 19x. Below the thick portion 29x, there is provided a joint portion 32x that is screwed to the valve body 21x, and above the thick portion 29x is screwed to a stem 43x that is connected to the shaft of the motor portion 37x. A mounting portion 33x is provided.

２１ｘはＰＴＦＥ製の弁体であり、前記ダイヤフラム２０ｘの接合部３２ｘに螺着されている。また、弁体２１ｘは下方に向かって縮径するテーパ部３４ｘが設けられている。   21x is a valve body made of PTFE, and is screwed to the joint portion 32x of the diaphragm 20x. Further, the valve body 21x is provided with a tapered portion 34x that decreases in diameter downward.

２２ｘは弁体２１ｘを上下動させる電気式駆動部である。電気式駆動部２２ｘは下部ボンネット３５ｘ、上部ボンネット３６ｘで形成され、モータ部３７ｘ及びギア等が設けられている。   22x is an electric drive part which moves the valve body 21x up and down. The electric drive unit 22x is formed of a lower bonnet 35x and an upper bonnet 36x, and is provided with a motor unit 37x and a gear.

３５ｘはＰＶＤＦ製の下部ボンネットであり、上方に開口された凹部３８ｘが設けられ、凹部３８ｘ底部中央には貫通孔３９ｘが設けられている。下部ボンネット３５ｘの下面にはダイヤフラム２０ｘの環状シール部３１ｘが嵌合される嵌合部４０ｘが設けられ、前記本体１９ｘと下部ボンネット３５ｘにより前記ダイヤフラム２０ｘが挟持固定されている。   Reference numeral 35x denotes a PVDF lower bonnet, which is provided with a concave portion 38x opened upward, and a through hole 39x provided at the center of the bottom of the concave portion 38x. A fitting portion 40x into which the annular seal portion 31x of the diaphragm 20x is fitted is provided on the lower surface of the lower bonnet 35x, and the diaphragm 20x is sandwiched and fixed by the main body 19x and the lower bonnet 35x.

３６ｘはＰＶＤＦ製の上部ボンネットであり、下方に開口された凹部４１ｘが設けられ、下部ボンネット３５ｘと上部ボンネット３６ｘを接合して両凹部３８ｘ、４１ｘにより格納部４２が形成され後記モータ部３７ｘが設置されている。   36x is an upper bonnet made of PVDF, which is provided with a concave portion 41x opened downward, and a storage portion 42 is formed by joining the lower bonnet 35x and the upper bonnet 36x to form both the concave portions 38x and 41x. Has been.

３７ｘは格納部４２ｘに設置されたモータ部である。モータ部３７ｘはステッピングモーターを有し、モータ部３７ｘ下部にはモータの軸に連結されたステム４３ｘが設けられている。ステム４３ｘは前記下部ボンネット３５ｘの貫通孔３９ｘに位置し、ステム４３ｘの下部には前記ダイヤフラム２０ｘの取付部３３ｘと螺合される接続部４４ｘが設けられている。   Reference numeral 37x denotes a motor unit installed in the storage unit 42x. The motor unit 37x has a stepping motor, and a stem 43x connected to the motor shaft is provided below the motor unit 37x. The stem 43x is located in the through hole 39x of the lower bonnet 35x, and a connecting portion 44x that is screwed to the attachment portion 33x of the diaphragm 20x is provided below the stem 43x.

流体制御弁１３５の本体１９ｘと、電気式駆動部２２ｘの下部ボンネット３５ｘと上部ボンネット３６ｘは、ボルト・ナット（図示せず）によって接合されている。   The main body 19x of the fluid control valve 135 and the lower bonnet 35x and the upper bonnet 36x of the electric drive unit 22x are joined by bolts and nuts (not shown).

次に、本制御装置の作用について説明する。流量計測器１３４を通過した流体は流体制御弁１３５に流入する。制御部１３７では任意の設定流量に対して、リアルタイムに計測された流量との偏差から、偏差をゼロにするように信号を電気式駆動部２２ｘに出力し、電気式駆動部２２ｘはそれに応じて流体制御弁１３５の弁体２１ｘを駆動させる。流体制御弁１３５から流出する流体は、流量が設定流量となるように、つまり設定流量と計測された流量の偏差がゼロに収束されるように流体制御弁１３５で制御される。   Next, the operation of the present control device will be described. The fluid that has passed through the flow rate measuring device 134 flows into the fluid control valve 135. The control unit 137 outputs a signal to the electric drive unit 22x so that the deviation is zero from the deviation from the flow rate measured in real time with respect to an arbitrary set flow rate, and the electric drive unit 22x responds accordingly. The valve body 21x of the fluid control valve 135 is driven. The fluid flowing out from the fluid control valve 135 is controlled by the fluid control valve 135 so that the flow rate becomes the set flow rate, that is, the deviation between the set flow rate and the measured flow rate is converged to zero.

ここで、電気式駆動部２２ｘからの伝達による流体制御弁１３５の作動について説明する。流体制御弁１３５は、電気式駆動部２２ｘのモータ部３７ｘがステム４３ｘを上下動させると、ステム４３ｘとダイヤフラム２０ｘを介して弁体２１ｘが上下動され、開口部２７ｘと開口部２７ｘ内へ挿入される弁体２１ｘのテーパ部３４ｘとで開口面積を変化させることにより、流体制御弁１３５を流れる流体の流量を調整することができる。また、電気駆動部２２ｘを操作して弁体２１ｘを下方向へ駆動させ、弁体２１ｘを弁座２６ｘに着座させることにより弁体２１ｘは開口部２７ｘを閉止し、流体を遮断することができる。   Here, the operation of the fluid control valve 135 by transmission from the electric drive unit 22x will be described. In the fluid control valve 135, when the motor unit 37x of the electric drive unit 22x moves the stem 43x up and down, the valve body 21x moves up and down via the stem 43x and the diaphragm 20x, and is inserted into the opening 27x and the opening 27x. The flow rate of the fluid flowing through the fluid control valve 135 can be adjusted by changing the opening area with the tapered portion 34x of the valve body 21x. Further, by operating the electric drive unit 22x to drive the valve body 21x downward and seating the valve body 21x on the valve seat 26x, the valve body 21x can close the opening 27x and shut off the fluid. .

以上の作動により、流体制御装置１３０の流体流入口１３１に流入する流体は、設定流量で一定になるように制御され、流体流出口１３６から流出される。また流体制御弁１３５は上記構成によりコンパクトで安定した流量制御が得られるため、微小流量の流体制御に優れた効果を発揮する。電気式駆動部２２ｘは、電気的に駆動するモータ部３７ｘを有しており、モータ部３７ｘは細かな駆動制御が容易に行なえるため、制御部１３７からの信号に応じて応答性の良い安定した流量制御を行なうことができる。第六の実施例のその他の構成は第二の実施例と同様なので説明を省略する。   With the above operation, the fluid flowing into the fluid inlet 131 of the fluid control device 130 is controlled to be constant at the set flow rate, and flows out from the fluid outlet 136. In addition, the fluid control valve 135 can achieve a compact and stable flow rate control with the above-described configuration, and thus exhibits an excellent effect in controlling a minute flow rate fluid. The electric drive unit 22x has a motor unit 37x that is electrically driven, and the motor unit 37x can easily perform fine drive control. Therefore, the electric drive unit 22x is stable with good responsiveness according to a signal from the control unit 137. The flow rate control can be performed. Since the other structure of the sixth embodiment is the same as that of the second embodiment, the description thereof is omitted.

次に、本発明の第七の実施例である流体制御装置の作動について、図１１乃至図１３を参照しながら、説明する。   Next, the operation of the fluid control apparatus according to the seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図１２に示すように、１７５は操作圧に応じて流量を制御する空気式ピンチ弁である流体制御弁である。流体制御弁１７５は管体１４ｙ、シリンダー本体１５ｙ、ピストン１６ｙ、挟圧子１７ｙ、本体１８ｙ、連結体受け１９ｙ、連結体２０ｙで形成される。   As shown in FIG. 12, 175 is a fluid control valve that is a pneumatic pinch valve that controls the flow rate in accordance with the operating pressure. The fluid control valve 175 includes a tube body 14y, a cylinder body 15y, a piston 16y, a pinch 17y, a body 18y, a connection body receiver 19y, and a connection body 20y.

１４ｙは内部を流体が流れるフッ素ゴムとシリコンゴムの複合体からなる管体である。管体１４ｙは例えばシリコンゴムが含浸されたＰＴＦＥシートを何層も積層することにより目的とする肉厚に形成されたものである。なお、本実施形態では管体１４ｙの材質はフッ素ゴムとシリコンゴムの複合体になっているがＥＰＤＭ、シリコンゴム、フッ素ゴム及びこれらの複合体などの弾性体でも良く特に限定されるものではない。   14y is a tube made of a composite of fluoro rubber and silicon rubber through which fluid flows. The tubular body 14y is formed to have a desired thickness by, for example, laminating several layers of PTFE sheets impregnated with silicon rubber. In this embodiment, the material of the tube 14y is a composite of fluororubber and silicon rubber, but may be an elastic body such as EPDM, silicon rubber, fluororubber, or a composite thereof, and is not particularly limited. .

１５ｙはＰＶＤＦ製のシリンダー本体である。シリンダー本体１５ｙは、円筒状空間を持つシリンダー部２１ｙを有し、上端部に円盤状のシリンダー蓋２２ｙがＯリングを介して螺合されている。シリンダー本体１５ｙの下面中央部には、後記ピストン１６ｙの連結部２９ｙが貫通する貫通孔２３ｙと、後記挟圧子１７ｙを収納する長円状スリット２４ｙが連続して設けられている。また、シリンダー本体１５ｙの周側面には、シリンダー部２１ｙの内周面及び底面と後記ピストン１６ｙの下端面とで形成される第一空間部２５ｙと、シリンダー部２１ｙの内周面とシリンダー蓋２２ｙの下端面と後記ピストン１６ｙの上端面とで形成される第二空間部２６ｙとに、それぞれ後記電空変換器６２ｙと連通するエアー口２７ｙ、２８ｙが設けられている。   15y is a cylinder body made of PVDF. The cylinder body 15y has a cylinder part 21y having a cylindrical space, and a disk-like cylinder lid 22y is screwed to the upper end part via an O-ring. A through hole 23y through which a connecting portion 29y of a piston 16y, which will be described later, penetrates, and an oval slit 24y, which stores a pressing element 17y, which is described later, are provided continuously at the center of the lower surface of the cylinder body 15y. Further, on the peripheral side surface of the cylinder body 15y, a first space portion 25y formed by an inner peripheral surface and a bottom surface of the cylinder portion 21y and a lower end surface of the piston 16y described later, an inner peripheral surface of the cylinder portion 21y and a cylinder lid 22y are formed. Are provided with air ports 27y and 28y communicating with the electropneumatic converter 62y, respectively, in the second space 26y formed by the lower end surface of the piston 16y and the upper end surface of the piston 16y.

１６ｙはＰＶＤＦ製のピストンである。ピストン１６ｙは円盤状で周側面にＯリングが装着され、シリンダー部２１ｙの内周面に上下動可能且つ密封状態に嵌合されている。またピストン１６ｙの中央より垂下して連結部２９ｙが設けられ、前記シリンダー本体１５ｙの下面中央部に設けられた貫通孔２３ｙを密封状態で貫通しており、その先端部に後記挟圧子１７ｙが固定されている。なお、本実施形態では連結部２９ｙを貫通して設けられた固定ボルト３０ｙの先端部に螺着によって後記挟圧子１７ｙが固定されている。また、挟圧子１７ｙの固定方法は、連結部２９ｙを棒状に形成しその先端部に螺着、接着あるいは溶接などでも良く、特に限定されるものではない。   16y is a PVDF piston. The piston 16y has a disk shape, and an O-ring is mounted on the peripheral side surface thereof. The piston 16y is fitted to the inner peripheral surface of the cylinder portion 21y so as to be vertically movable and sealed. A connecting portion 29y is provided to hang down from the center of the piston 16y, and penetrates through a through hole 23y provided in the central portion of the lower surface of the cylinder body 15y in a sealed state. Has been. In this embodiment, a post-pressing member 17y, which will be described later, is fixed to the front end portion of the fixing bolt 30y provided through the connecting portion 29y by screwing. The pinching element 17y may be fixed in any way by forming the connecting portion 29y in a rod shape and screwing, bonding or welding the tip of the connecting portion 29y.

１７ｙはＰＶＤＦ製の挟圧子であり、管体１４ｙを押圧する部分の断面がかまぼこ状に形成されている。また、挟圧子１７ｙは、流路軸線と直交するようにピストン１６ｙの連結部２９ｙに固定されており、バルブ開時にはシリンダー本体１５ｙの長円状スリット２４ｙ内に収納されている。   17y is a pinch made of PVDF, and the cross section of the portion that presses the tubular body 14y is formed in a semi-cylindrical shape. The pinch 17y is fixed to the connecting portion 29y of the piston 16y so as to be orthogonal to the flow path axis, and is accommodated in the oval slit 24y of the cylinder body 15y when the valve is opened.

１８ｙはシリンダー本体１５ｙ下端面にボルト・ナットなど（図示せず）で接合固定されるＰＶＤＦ製の本体である。本体１８ｙの流路軸線上には管体１４ｙを受容する断面矩形状の溝３１ｙが設けられている。また、溝３１ｙの両端部には後記連結体受け１９ｙの嵌合部３４ｙを受容する溝３２ｙが溝３１ｙより深く設けられ、さらに溝３２ｙ内部には後記連結体受け１９ｙの嵌合部３４ｙ先端に設けられた抜け防止用凸部３５ｙを受容する凹溝３３ｙが設けられている。   Reference numeral 18y denotes a PVDF main body joined and fixed to the lower end surface of the cylinder main body 15y by bolts and nuts (not shown). A groove 31y having a rectangular cross section for receiving the tubular body 14y is provided on the flow path axis of the main body 18y. A groove 32y for receiving the fitting portion 34y of the post-connector receiver 19y is provided at both ends of the groove 31y deeper than the groove 31y, and further, the groove 32y is formed at the tip of the fitting portion 34y of the post-connector receiver 19y. A concave groove 33y is provided for receiving the provided slip prevention convex portion 35y.

１９ｙは本体１８ｙの両端に設置されたＰＶＤＦ製の連結体受けである。連結体受け１９ｙの一端部に本体１８ｙの両端に設けられた溝３２ｙに嵌合される断面矩形状の嵌合部３４ｙが形成され、さらに嵌合部３４ｙの先端底部には本体１８ｙの溝３２ｙに設けられた凹溝３３ｙに嵌合される抜け防止用凸部３５ｙが設けられている。一方、他端部には後記連結体２０ｙの六角形の鍔部４３ｙを受容する断面同形の受口３６ｙが設けられ、その外周面には雄ネジ部３７ｙが設けられている。雄ネジ部３７ｙと嵌合部３４ｙとの間に位置する外周面には嵌合部３４ｙの対角線長と略同一の直径を有する環状の鍔部３８ｙが設けられている。鍔部３８ｙはシリンダー本体１５ｙ及び本体１８ｙと接触し、連結体受け１９ｙが両本体の内部へ移動することを防止している。連結体受け１９ｙの内部では、嵌合部３４ｙに管体１４ｙの外径と略同径を有する貫通孔３９ｙが設けられ、またそれに連続して、受口３６ｙに通じる後記連結体２０ｙの挿入部４２ｙに嵌合拡径された管体１４ｙの外径と略同径の貫通孔４０ｙが設けられている。したがって、連結体受け１９ｙの内周面には段差部４１ｙが形成されている。この段差部４１ｙで管体１４ｙが連結体受け１９ｙ内に挟持固定される。   19y is a PVDF connector receiver installed at both ends of the main body 18y. A fitting portion 34y having a rectangular cross section is formed at one end portion of the connecting body receiver 19y and fitted into grooves 32y provided at both ends of the main body 18y. Further, a groove 32y of the main body 18y is formed at the bottom of the tip of the fitting portion 34y. There is provided a protrusion 35y for preventing slipping that fits into the groove 33y provided in the groove. On the other hand, a receiving port 36y having the same cross-section for receiving a hexagonal flange 43y of the connecting body 20y described later is provided at the other end, and a male screw part 37y is provided on the outer peripheral surface thereof. An annular flange 38y having a diameter substantially the same as the diagonal length of the fitting portion 34y is provided on the outer peripheral surface located between the male screw portion 37y and the fitting portion 34y. The flange portion 38y contacts the cylinder main body 15y and the main body 18y to prevent the connecting body receiver 19y from moving into the inside of both main bodies. Inside the connecting body receiver 19y, a through hole 39y having substantially the same diameter as the outer diameter of the tube body 14y is provided in the fitting section 34y, and continuously, the insertion section of the connecting body 20y described later that leads to the receiving port 36y. A through hole 40y having substantially the same diameter as the outer diameter of the tube body 14y fitted and enlarged in 42y is provided. Therefore, the step part 41y is formed in the inner peripheral surface of the coupling body receiver 19y. The tubular body 14y is sandwiched and fixed in the connecting body receiver 19y by the step portion 41y.

２０ｙはＰＴＦＥ製の連結体である。連結体２０ｙの一端部には外径が管体１４ｙの内径よりも大きく形成され、管体１４ｙが拡径して挿入される挿入部４２ｙが設けられている。連結体２０ｙの外周中央部には両端部よりも拡径して断面六角形状の鍔部４３ｙが設けられている。連結体２０ｙは鍔部４３ｙを連結体受け１９ｙの受口３６ｙに嵌合させ、鍔部４３ｙと係合させたキャップナット４４ｙを連結体受け１９ｙの外周に設けられた雄ネジ部３７ｙに螺合させることにより回動しないように連結体受け１９ｙに嵌合固定される。ここで、本体１８ｙの両端部に設置された一方の連結体２０ｙの内部は入口流路４５ｙが形成され、前記流量計測器１７４の出口流路１７９に連通されている。また他方の連結体２０ｙの内部は出口流路４６ｙが形成され、後記流体流出口１７６となっている。   20y is a PTFE connector. One end portion of the connecting body 20y is provided with an insertion portion 42y having an outer diameter larger than the inner diameter of the tube body 14y and into which the tube body 14y is expanded and inserted. A flange 43y having a hexagonal cross section is provided at the center of the outer periphery of the connecting body 20y. In the connecting body 20y, the flange portion 43y is fitted into the receiving port 36y of the connecting body receiver 19y, and the cap nut 44y engaged with the flange portion 43y is screwed into the male screw portion 37y provided on the outer periphery of the connecting body receiver 19y. As a result, the connecting body receiver 19y is fitted and fixed so as not to rotate. Here, an inlet channel 45y is formed inside one of the connecting bodies 20y installed at both ends of the main body 18y, and communicates with the outlet channel 179 of the flow rate measuring device 174. In addition, an outlet channel 46y is formed inside the other connecting body 20y, which serves as a fluid outlet 176 described later.

次に流量計測器１７４を通過した流体は流体制御弁１７５に流入する。制御部１７７では任意の設定流量に対して、リアルタイムに計測された流量との偏差から、偏差をゼロにするように信号を電空変換器１７８に出力し、電空変換器１７８はそれに応じた操作圧を有する制御用空気を流体制御弁１７５に供給し駆動させる。流体制御弁１７５から流出する流体は、流量が設定流量となるように、つまり設定流量と計測された流量の偏差がゼロに収束されるように流体制御弁１７５で制御される。   Next, the fluid that has passed through the flow rate measuring device 174 flows into the fluid control valve 175. The control unit 177 outputs a signal to the electropneumatic converter 178 so that the deviation is zero based on the deviation from the flow rate measured in real time with respect to an arbitrary set flow rate, and the electropneumatic converter 178 responds accordingly. Control air having an operating pressure is supplied to the fluid control valve 175 and driven. The fluid flowing out from the fluid control valve 175 is controlled by the fluid control valve 175 so that the flow rate becomes the set flow rate, that is, the deviation between the set flow rate and the measured flow rate is converged to zero.

ここで、電空変換器１７８から供給される操作圧に対する流体制御弁１７５の作動について説明する。   Here, the operation of the fluid control valve 175 with respect to the operating pressure supplied from the electropneumatic converter 178 will be described.

エアー口２８ｙから第二空間部２６ｙへ圧縮された空気を供給した場合、第一空間部２５ｙ内の圧縮された空気はエアー口２７ｙから排出され、該空気圧により、ピストン１６ｙが下降し始め、それに伴ってピストン１６ｙより垂下して設けられた連結部２９ｙを介して挟圧子１７ｙも下降する。エアー口２７ｙから第一空間部２５ｙへ圧縮された空気を供給した場合、第二空間部２６ｙ内の圧縮された空気はエアー口２８ｙから排出され、該空気圧により、ピストン１６ｙが上昇し始め、それに伴ってピストン１６ｙより垂下して設けられた連結部２９ｙを介して挟圧子１７ｙが上昇する。ピストン１６ｙの上下動に伴って挟圧子１７ｙも上下動されることにより、挟圧子１７ｙが管体１４ｙの開口面積を変化させ、流体制御弁１７５を流れる流体の流量を調整することができる。また、エアー口２８ｙから第二空間部２６ｙへ圧縮された空気を供給すると、ピストン１６ｙ下端面がシリンダー部２１ｙ底面に到達しピストン１６ｙ及び挟圧子１７ｙの下降は止まることで管体１４ｙを閉止し、流体を遮断することができる。   When compressed air is supplied from the air port 28y to the second space portion 26y, the compressed air in the first space portion 25y is discharged from the air port 27y, and the piston 16y starts to descend due to the air pressure. Along with this, the pinching element 17y also descends via the connecting portion 29y provided to hang down from the piston 16y. When compressed air is supplied from the air port 27y to the first space 25y, the compressed air in the second space 26y is discharged from the air port 28y, and the piston 16y starts to rise due to the air pressure. Along with this, the pinching element 17y rises through a connecting portion 29y provided to hang down from the piston 16y. As the piston 16y moves up and down, the pinch 17y is also moved up and down, whereby the pinch 17y changes the opening area of the tube body 14y, and the flow rate of the fluid flowing through the fluid control valve 175 can be adjusted. Further, when compressed air is supplied from the air port 28y to the second space portion 26y, the lower end surface of the piston 16y reaches the bottom surface of the cylinder portion 21y, and the descending of the piston 16y and the pinching element 17y stops, thereby closing the tubular body 14y. , The fluid can be shut off.

以上の作動により、流体制御装置１７０の流体流入口１７１に流入する流体は、設定流量で一定になるように制御され、流体流出口１７６から流出される。また、流体制御弁１７５は、上記構成によりコンパクトで安定した流量の制御を行なうことができ、弁の摺動部分が流路と分かれて構成されているため流路内にコンタミやパーティクルを発生することを防止でき、流路が直線的で滞留する部分がないため、スラリーを輸送するラインに使用しても流量を制御する箇所にスラリーが固着しにくいので安定した流体制御を維持することができる。   With the above operation, the fluid flowing into the fluid inlet 171 of the fluid control device 170 is controlled to be constant at the set flow rate, and flows out from the fluid outlet 176. In addition, the fluid control valve 175 can control the flow rate in a compact and stable manner with the above-described configuration, and since the sliding portion of the valve is separated from the flow path, contamination and particles are generated in the flow path. Since the flow path is straight and there is no part where it stays, stable fluid control can be maintained because the slurry is difficult to adhere to the location where the flow rate is controlled even if it is used in a slurry transport line. .

一方、図１３に示すように、１１１は流入する流体圧力を一定圧に調整されて流出させる圧力調整弁である。圧力調整弁１１１は、本体１１４、蓋体１１５、第一ダイヤフラム１１６、第二ダイヤフラム１１７、プラグ１１８とで形成される。   On the other hand, as shown in FIG. 13, reference numeral 111 denotes a pressure adjusting valve that adjusts the inflowing fluid pressure to a constant pressure and causes the outflow. The pressure regulating valve 111 is formed by a main body 114, a lid body 115, a first diaphragm 116, a second diaphragm 117, and a plug 118.

１１４はＰＶＤＦ製の本体であり、略円筒状を有しており、その側面には本体１１４の内部に設けられた第一弁室１２０と連通する入口流路１１３と後記気室１１９と連通するエア供給口１２１とが設けられており、第一弁室１２０の上部周縁には後記第一ダイヤフラム１１６の環状突部１２７が接合される接合部１２２を有している。また入口流路１１３は開閉弁１７２に連通している。さらに第一弁室１２０の上部には後記第一及び第二ダイヤフラム１１６、１１７と共に後記気室１１９を形成する段差部１２３が設けられている。   A PVDF main body 114 has a substantially cylindrical shape, and communicates with an inlet channel 113 communicating with a first valve chamber 120 provided inside the main body 114 and a later-described air chamber 119 on a side surface thereof. An air supply port 121 is provided, and an upper peripheral portion of the first valve chamber 120 has a joining portion 122 to which an annular projection 127 of the first diaphragm 116 described later is joined. Further, the inlet channel 113 communicates with the on-off valve 172. Further, a step portion 123 that forms the air chamber 119 together with the first and second diaphragms 116 and 117 described later is provided on the upper portion of the first valve chamber 120.

１１５はＰＶＤＦ製の蓋体であり、内部に第二弁室１２４を有し外周側面には第二弁室１２４と連通する出口流路１１２を有し、本体１１４の上端部に接合されている。また出口流路１１２は流量計測器１７４に連通している。下端部の第二弁室１２４の周縁部には後記第二ダイヤフラム１１７の環状突部１３０ｗが嵌合される環状溝部１２５が設けられている。   Reference numeral 115 denotes a PVDF lid, which has a second valve chamber 124 inside, an outlet channel 112 communicating with the second valve chamber 124 on the outer peripheral side surface, and is joined to the upper end of the main body 114. . The outlet channel 112 communicates with the flow rate measuring device 174. An annular groove 125 in which an annular protrusion 130w of a second diaphragm 117, which will be described later, is fitted, is provided at the peripheral edge of the second valve chamber 124 at the lower end.

１１６はＰＴＦＥ製の第一ダイヤフラムであり、ドーナツ状に形成されており、中央部には後記第二ダイヤフラム１１７側に突出して形成された環状接合部１２６が設けられており、環状接合部１２６の内周面にはスリーブ１２８が螺着されている。また、外周縁部には環状突部１２７が設けられており、環状突部１２７は本体１１４の内部に設けられた接合部１２２に接合されている。   Reference numeral 116 denotes a PTFE first diaphragm, which is formed in a donut shape, and an annular joint 126 that protrudes toward the second diaphragm 117, which will be described later, is provided at the center. A sleeve 128 is screwed to the inner peripheral surface. An annular protrusion 127 is provided on the outer peripheral edge, and the annular protrusion 127 is joined to a joining part 122 provided inside the main body 114.

１１７はＰＴＦＥ製の第二ダイヤフラムであり、中央部には環状接合部１２９、外周縁部には環状突部１３０ｗが設けられている。環状突部１３０ｗは蓋体１１５の環状溝部１２５に嵌合され且つ、本体１１４と蓋体１１５とによって挟持されている。なお、第二ダイヤフラム１１７の受圧面積は前記第一ダイヤフラム１１６よりも十分に大きくなるように形成されている。第一及び第二ダイヤフラム１１６、１１７は、スリーブ１２８と螺着されることによって一体化している。   Reference numeral 117 denotes a second diaphragm made of PTFE, which is provided with an annular joint 129 at the center and an annular protrusion 130w at the outer peripheral edge. The annular protrusion 130 w is fitted in the annular groove 125 of the lid 115 and is sandwiched between the main body 114 and the lid 115. The pressure receiving area of the second diaphragm 117 is formed to be sufficiently larger than that of the first diaphragm 116. The first and second diaphragms 116 and 117 are integrated by being screwed to the sleeve 128.

プラグ１１８は、本体１１４の第一弁室１２０の底部に螺着等により固定されている。プラグ１１８の先端は、スリーブ１２８の下端面との間で流体制御部１３１ｗを形成しており、スリーブ１２８の上下動にともなって流体制御部１３１ｗの開口面積が変化し、第二弁室１２４内部の圧力すなわち、二次側の流体圧力を一定に保つように設計されている。   The plug 118 is fixed to the bottom of the first valve chamber 120 of the main body 114 by screwing or the like. The tip of the plug 118 forms a fluid control part 131w with the lower end surface of the sleeve 128, and the opening area of the fluid control part 131w changes with the vertical movement of the sleeve 128, and the inside of the second valve chamber 124 The pressure of the secondary fluid, that is, the fluid pressure on the secondary side is kept constant.

１１９は本体１１４の段差部１２３及び第一、第二ダイヤフラム１１６、１１７の３者で囲まれて形成された気室である。気室１１９の内部にはエア供給口１２１から圧縮された空気が注入され、常に一定の圧力に保たれている。   Reference numeral 119 denotes an air chamber formed by being surrounded by the stepped portion 123 of the main body 114 and the first and second diaphragms 116 and 117. Compressed air is injected into the air chamber 119 from the air supply port 121 and is always maintained at a constant pressure.

次に、圧力調整弁１１１の作用を説明する。   Next, the operation of the pressure adjustment valve 111 will be described.

流体は、まず圧力調整弁１１１の入口流路１１３に流入する。圧力調整弁１１１は、気室１１９に圧縮された空気が供給されて一定の内圧がかけられており、第一ダイヤフラム１１６が第一弁室１２０内部の圧力、すなわち一次側の流体圧力による上向きの力と、気室１１９内部の圧力による下向きの力を受けている。一方、第二ダイヤフラム１１７は第二弁室１２４内部の圧力すなわち二次側の流体圧力による下向きの力と、気室１１９内部の圧力による上向きの力を受けており、これら４つの力の釣り合いによって第一及び第二のダイヤフラム１１６、１１７と接合されているスリーブ１２８の位置が決定されている。スリーブ１２８はプラグ１１８との間に流体制御部１３１を形成しており、その面積によって二次側の流体圧力を制御している。   First, the fluid flows into the inlet channel 113 of the pressure regulating valve 111. The pressure regulating valve 111 is supplied with compressed air to the air chamber 119 and is applied with a constant internal pressure, and the first diaphragm 116 is directed upward due to the pressure inside the first valve chamber 120, that is, the primary fluid pressure. Force and downward force due to the pressure inside the air chamber 119 are received. On the other hand, the second diaphragm 117 receives a downward force due to the pressure inside the second valve chamber 124, that is, the fluid pressure on the secondary side, and an upward force due to the pressure inside the air chamber 119. The position of the sleeve 128 joined to the first and second diaphragms 116, 117 is determined. The sleeve 128 forms a fluid control unit 131 between the sleeve 118 and the plug 118, and the fluid pressure on the secondary side is controlled by the area thereof.

この状態において一次側の流体圧力が上昇した場合、一時的に二次側の流体圧力及び流量も増大する。このとき流体圧力により第一ダイヤフラム１１６には上向きの力、第二のダイヤフラム１１７には下向きの力が働くが、第二ダイヤフラム１１７の受圧面積は第一ダイヤフラム１１６に比べ十分に大きく設計されているため、下向きの力の方が大きくなり、結果としてスリーブ１２８を下方へ押し下げることとなる。これによって、流体制御部１３１ｗの開口面積は減少し、二次側の流体圧力は瞬時にもとの圧力まで低下し、再び気室１１９の内圧と流体圧力による力の釣り合いが保たれる。   When the primary fluid pressure rises in this state, the secondary fluid pressure and flow rate also temporarily increase. At this time, an upward force is applied to the first diaphragm 116 and a downward force is applied to the second diaphragm 117 due to the fluid pressure, but the pressure receiving area of the second diaphragm 117 is designed to be sufficiently larger than that of the first diaphragm 116. Therefore, the downward force becomes larger, and as a result, the sleeve 128 is pushed downward. As a result, the opening area of the fluid control unit 131w decreases, the fluid pressure on the secondary side instantaneously decreases to the original pressure, and the balance between the internal pressure of the air chamber 119 and the fluid pressure is maintained again.

一方、一次側の流体圧力が低下した場合、一時的に二次側の流体圧力及び流量も低下する。このとき第一及び第二のダイヤフラム１１６、１１７には、気室１１９の内圧によってそれぞれ下向き及び上向きの力が働くが、この場合でも受圧面積は第二ダイヤフラム１１７の方が大きいため、上向きの力のほうが優勢となって、スリーブ１２８の位置を上方へ押し上げることとなる。これによって、流体制御部１３１ｗの開口面積は増大し、二次側の流体圧力は瞬時に元の圧力まで上昇し、再び気室１１９の内圧と流体圧力による力の釣り合いが保たれ、元の流量も保たれる。   On the other hand, when the primary side fluid pressure decreases, the secondary side fluid pressure and flow rate also temporarily decrease. At this time, a downward force and an upward force are applied to the first and second diaphragms 116 and 117, respectively, due to the internal pressure of the air chamber 119. Even in this case, the second diaphragm 117 has a larger pressure receiving area, This prevails and pushes the position of the sleeve 128 upward. As a result, the opening area of the fluid control unit 131w increases, the fluid pressure on the secondary side instantaneously rises to the original pressure, the balance between the internal pressure of the air chamber 119 and the fluid pressure is maintained again, and the original flow rate is maintained. Is also preserved.

以上の作動により、圧力調整弁１１１の一次側の流体圧力が増減しても、瞬時にスリーブ１２８の位置が変化して、常に二次側の圧力が一定に保たれる。このため、流入する流体が脈動していても、この脈動が減衰された流体が、出口流路１１２から流量計測器１７４に流入する。このため流体制御弁１７５は、流入する流体が圧力変動周期の短い脈動した流れであった場合でもハンチングを起こすことがなく、安定した流体制御を行なうことができる。また、圧力調整弁１１１は、部品点数が少なく分解や組み立てが容易である。   With the above operation, even if the fluid pressure on the primary side of the pressure regulating valve 111 increases or decreases, the position of the sleeve 128 changes instantaneously and the secondary pressure is always kept constant. For this reason, even if the inflowing fluid pulsates, the fluid in which the pulsation is attenuated flows into the flow rate measuring device 174 from the outlet channel 112. Therefore, the fluid control valve 175 can perform stable fluid control without causing hunting even when the inflowing fluid is a pulsating flow having a short pressure fluctuation period. Further, the pressure regulating valve 111 has a small number of parts and can be easily disassembled and assembled.

本実施例の圧力調整弁１１１は、流路の構造が簡単であり流体が滞留しにくい構成であるため、流体にスラリーを流してもスラリーが固着しにくく、安定して流入する流体の圧力を一定に保つことができる。また、流体がスラリーの場合、定期的に純水を流して流路内を洗浄する作業が行なわれるが、圧力調整弁１１１に純水を流すことにより、管路の内壁に僅かに付着していたスラリーはきれいに洗浄される。このため、流体がスラリーでも長期間使用することが可能である。第七の実施例のその他の構成は第四の実施例と同様なので説明を省略する。   Since the pressure regulating valve 111 of the present embodiment has a simple flow path structure and is difficult to retain the fluid, even if the slurry is flowed to the fluid, the slurry is not easily fixed, and the pressure of the fluid flowing in stably can be controlled. Can be kept constant. In addition, when the fluid is a slurry, the operation of periodically flowing pure water to clean the inside of the flow path is performed. However, by flowing pure water through the pressure regulating valve 111, the fluid is slightly attached to the inner wall of the pipe. The slurry is washed clean. For this reason, even if the fluid is slurry, it can be used for a long time. Since the other structure of the seventh embodiment is the same as that of the fourth embodiment, the description thereof is omitted.

次に、本発明の第八の実施例である流体制御装置の作動について、図１４及び図１５を参照しながら、説明する。   Next, the operation of the fluid control apparatus according to the eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

１８５は、後記電気式駆動部８６ｗにより弁開度が可変される流体制御弁である。流体制御弁１８５は電気式駆動部８６ｗ、本体８７ｗ、管体８８ｗ、接続部８９ｗで形成される。   Reference numeral 185 denotes a fluid control valve whose valve opening is varied by an electric drive unit 86w described later. The fluid control valve 185 is formed by an electric drive part 86w, a main body 87w, a pipe body 88w, and a connection part 89w.

８７ｗはＰＴＦＥ製の本体であり、本体８７ｗの流路軸線上には後記管体８８ｗを受容する断面矩形状の溝９０ｗが設けられている。   87w is a main body made of PTFE, and a groove 90w having a rectangular cross section for receiving a tube body 88w described later is provided on the flow path axis of the main body 87w.

８８ｗはＰＴＦＥシートとシリコンゴムの複合体からなる管体であり、本体８７ｗ内に流路を形成している。   Reference numeral 88w denotes a tube body made of a composite of a PTFE sheet and silicon rubber, and a flow path is formed in the main body 87w.

８９ｗはＰＴＦＥ製の接続部であり、本体８７ｗの溝９０ｗと後記電気式駆動部８６ｗ下部ボンネット９５ｗの底部に係合して下部ボンネット９５ｗと本体８７ｗの各両側側面に固定される連結体受け９１ｗと、連結体受け９１ｗと係合し、管体８８ｗと接続される連結体９２ｗと、連結体９２ｗを連結体受け９１ｗの外周面に螺合することにより連結体受け９１ｗに固定しているキャップナット９３ｗとから形成されている。ここで、本体８７ｗの両端部に設置された一方の連結体９２ｗの内部は入口流路１０１が形成され、前記流量計測器１８４の出口流路１８８に連通されている。また他方の連結体９２ｗの内部は出口流路１０２が形成され、流体流出口１８６となっている。   89w is a connecting part made of PTFE, which is connected to the groove 90w of the main body 87w and the bottom of the lower bonnet 95w of the electric drive section 86w described later, and is connected to both side surfaces of the lower bonnet 95w and the main body 87w. A coupling body 92w that engages with the coupling body receiver 91w and is connected to the tube body 88w, and a cap that is fixed to the coupling body receiver 91w by screwing the coupling body 92w to the outer peripheral surface of the coupling body receiver 91w. The nut 93w is formed. Here, an inlet channel 101 is formed inside one of the connecting bodies 92w installed at both ends of the main body 87w, and communicated with the outlet channel 188 of the flow rate measuring device 184. In addition, an outlet channel 102 is formed inside the other coupling body 92w, and serves as a fluid outlet 186.

８６ｗは挟圧子９４ｗを上下動させる電気式駆動部である。電気式駆動部８６ｗは下部ボンネット９５ｗ、上部ボンネット９６ｗで形成され、モータ部９７ｗ及びギア等が設けられている。   Reference numeral 86w denotes an electric drive unit that moves the pincer 94w up and down. The electric drive part 86w is formed of a lower bonnet 95w and an upper bonnet 96w, and is provided with a motor part 97w and gears.

９５ｗはＰＶＤＦ製の下部ボンネットであり、上面に開口された凹部９８が設けられ、凹部９８底部中央には貫通孔９９が設けられている。また下部ボンネット９５ｗ下端面中央には貫通孔９９を中心にして長円状のスリット１００が設けられている。   Reference numeral 95w denotes a PVDF lower bonnet, which is provided with a recess 98 opened on the upper surface and a through hole 99 at the center of the bottom of the recess 98. An elliptical slit 100 is provided at the center of the lower end surface of the lower bonnet 95w with the through hole 99 as the center.

９６ｗはＰＶＤＦ製の上部ボンネットであり、下面に開口された凹部１０３が設けられ、下部ボンネット９５ｗと上部ボンネット９６ｗを接合して両凹部９８、１０３により格納部１０４が形成され後記モータ部９７ｗが設置されている。   Reference numeral 96w denotes an upper bonnet made of PVDF, which is provided with a recess 103 opened on the lower surface. The lower bonnet 95w and the upper bonnet 96w are joined to form a storage portion 104 by both recesses 98 and 103, and a motor portion 97w described later is installed. Has been.

９７ｗは格納部１０４に設置されたモータ部である。モータ部９７ｗはステッピングモーターを有し、モータ部９７ｗ下部にはモータの軸に連結されたステム１０５が設けられている。ステム１０５は前記下部ボンネット９５ｗの貫通孔９９に位置し、ステム１０５の下部には挟圧子９４ｗが接続されていて、モータ部９７ｗの駆動によりステム１０５を上下動させ、挟圧子９４ｗが管体８８ｗを圧接しまたは管体８８ｗから離間する。   Reference numeral 97 w denotes a motor unit installed in the storage unit 104. The motor unit 97w has a stepping motor, and a stem 105 connected to the motor shaft is provided below the motor unit 97w. The stem 105 is located in the through hole 99 of the lower bonnet 95w, and a pinch 94w is connected to the lower portion of the stem 105. The stem 105 is moved up and down by driving the motor portion 97w, and the pinch 94w is connected to the tube 88w. Are separated from the tube 88w.

９４ｗは管体８８ｗを押圧する部分が断面かまぼこ状に形成された挟圧子であり、管体８８ｗと直交するようにステム１０５に固定されており、弁全開時には下部ボンネット９５ｗ下端面に設けられた長円状のスリット１００内に収納されるようになっている。   94w is a pinch in which a portion that presses the tube 88w is formed in a semi-cylindrical cross section, and is fixed to the stem 105 so as to be orthogonal to the tube 88w, and is provided on the lower end surface of the lower bonnet 95w when the valve is fully opened. It is housed in an elliptical slit 100.

流体制御弁１８５の本体８７ｗと、電気式駆動部８６ｗの下部ボンネット９５ｗと上部ボンネット９６ｗは、ボルト・ナット（図示せず）によって接合されている。   The main body 87w of the fluid control valve 185, the lower bonnet 95w and the upper bonnet 96w of the electric drive unit 86w are joined by bolts and nuts (not shown).

次に、流量計測器１８４を通過した流体は、流体制御弁１８５に流入する。制御部１８７では任意の設定流量に対して、リアルタイムに計測された流量との偏差から、偏差をゼロにするように信号を電気式駆動部８６ｗに出力し、電気式駆動部８６ｗはそれに応じて流体制御弁１８５の挟圧子９４ｗを駆動させる。流体制御弁１８５から流出する流体は、流量が設定流量となるように、つまり設定流量と計測された流量の偏差がゼロに収束されるように流体制御弁１８５で制御される。   Next, the fluid that has passed through the flow rate measuring device 184 flows into the fluid control valve 185. The control unit 187 outputs a signal to the electric drive unit 86w so that the deviation is zero based on the deviation from the flow rate measured in real time with respect to an arbitrary set flow rate, and the electric drive unit 86w responds accordingly. The pinch 94w of the fluid control valve 185 is driven. The fluid flowing out from the fluid control valve 185 is controlled by the fluid control valve 185 so that the flow rate becomes the set flow rate, that is, the deviation between the set flow rate and the measured flow rate is converged to zero.

ここで、電気式駆動部８６ｗからの伝達による流体制御弁１８５の作動について説明する。流量制御弁１８５は、電気式駆動部８６ｗのモータ部９７ｗがステム１０５を上下動させると、ステム１０５下部に設けられた挟圧子９４ｗが上下動され、挟圧子９４ｗが管体８８ｗを変形させ、管体８８ｗの流路の開口面積を変化させることにより、流量制御弁１８５を流れる流体の流量を調整することができる。また、ステム１０５を上方へ駆動させると、ステム１０５下部に設けられた挟圧子９４ｗが上昇し、挟圧子９４ｗの上端部が下部ボンネット９５ｗの下端部に設けられた長円状のスリットの上端面に到達してステム１０５および挟圧子９４ｗの上昇は止まり全開状態となる。さらに、ステム１０５を下方へ駆動させると、挟圧子９４ｗが下降し管体８８ｗを押圧して流路を閉止し全閉状態になる。   Here, the operation of the fluid control valve 185 by the transmission from the electric drive unit 86w will be described. When the motor unit 97w of the electric drive unit 86w moves the stem 105 up and down, the flow control valve 185 moves up and down the pinch 94w provided at the lower portion of the stem 105, and the pinch 94w deforms the tube 88w, The flow rate of the fluid flowing through the flow rate control valve 185 can be adjusted by changing the opening area of the flow path of the tube 88w. Further, when the stem 105 is driven upward, the pinch 94w provided at the lower portion of the stem 105 rises, and the upper end of the pinch 94w is provided at the lower end of the lower bonnet 95w. , The stem 105 and the sandwiching element 94w stop rising and are fully opened. Further, when the stem 105 is driven downward, the pincer 94w descends and presses the tubular body 88w to close the flow path and enter a fully closed state.

以上の作動により流体制御装置１８０の流体流入口１８１に流入する流体は、流体制御弁により制御され、流体流出口１８６から設定流量が流出される。本実施例の流体制御弁はピンチバルブの構成であるため、スラリーを輸送するラインに使用しても流体制御装置１８０の動作を妨げることなく、スラリーが各配管内に詰まることもないため、スラリーを長期間使用することが可能である。第八の実施例のその他の構成は第二の実施例と同様なので説明を省略する。   The fluid flowing into the fluid inlet 181 of the fluid control device 180 by the above operation is controlled by the fluid control valve, and the set flow rate flows out from the fluid outlet 186. Since the fluid control valve of the present embodiment has a pinch valve configuration, even if it is used in a line for transporting the slurry, the slurry does not interfere with the operation of the fluid control device 180 and the slurry is not clogged in each pipe. Can be used for a long time. Since the other structure of the eighth embodiment is the same as that of the second embodiment, the description thereof is omitted.

次に、図１６に基づいて本発明の第九の実施例である流量計測器が他の超音波流量計である場合の流体制御装置１９０について説明する。   Next, a fluid control device 190 in the case where the flow rate measuring device according to the ninth embodiment of the present invention is another ultrasonic flow meter will be described with reference to FIG.

２３４は流体の流量を計測する流量計測器である。流量計測器２３４は、入口流路２３５と、入口流路２３５から垂設された第一立上り流路２３６と、第一立上り流路２３６に連通し入口流路２３５軸線に略平行に設けられた直線流路２３７と、直線流路２３７から垂設された第二立上り流路２３８と、第二立上り流路２３８に連通し入口流路２３５軸線に略平行に設けられた出口流路２３９とを有し、第一、第二立上り流路２３６、２３８の側壁の直線流路２３７の軸線と交わる位置に、超音波振動子２４０、２４１が互いに対向して配置されている。超音波振動子２４０、２４１はフッ素樹脂で覆われており、該振動子２４０、２４１から伸びた配線は後記制御部２４４の演算部２４５に繋がっている。なお、流量計測器２３４の超音波振動子２４０、２４１以外はＰＦＡ製である。入口流路２３５は圧力調整弁２４２に連通し、出口流路２３９は流体制御弁２４３に連通する。第九の実施例のその他の構成は第四の実施例と同様であるので説明を省略する。   Reference numeral 234 denotes a flow rate measuring device for measuring the flow rate of the fluid. The flow rate measuring device 234 is provided substantially parallel to the axis of the inlet flow channel 235, the first flow channel 236 suspended from the inlet flow channel 235, and the first flow channel 236 communicating with the first flow channel 236. A straight channel 237, a second rising channel 238 extending from the straight channel 237, and an outlet channel 239 communicating with the second rising channel 238 and provided substantially parallel to the axis of the inlet channel 235. The ultrasonic transducers 240 and 241 are disposed so as to face each other at positions intersecting with the axis of the straight flow path 237 on the side walls of the first and second rising flow paths 236 and 238. The ultrasonic transducers 240 and 241 are covered with a fluororesin, and the wiring extending from the transducers 240 and 241 is connected to the calculation unit 245 of the control unit 244 described later. The parts other than the ultrasonic transducers 240 and 241 of the flow rate measuring device 234 are made of PFA. The inlet channel 235 communicates with the pressure regulating valve 242, and the outlet channel 239 communicates with the fluid control valve 243. Since the other structure of the ninth embodiment is the same as that of the fourth embodiment, the description thereof is omitted.

次に、本発明の第九の実施例である流体制御装置１９０の作動について説明する。   Next, the operation of the fluid control apparatus 190 according to the ninth embodiment of the present invention will be described.

流体制御装置に流入した流体は、圧力調整弁２４２を通過して流量計測器２３４に流入する。流量計測器２３４に流入した流体は、直線流路２３７で流量が計測される。流体の流れに対して上流側に位置する超音波振動子２４０から下流側に位置する超音波振動子２４１に向かって超音波振動を伝播させる。超音波振動子２４１で受信された超音波振動は電気信号に変換され、制御部２４４の演算部２４５へ出力される。超音波振動が上流側の超音波振動子２４０から下流側の超音波振動子２４１へ伝播して受信されると、瞬時に演算部２４５内で送受信が切換えられて、下流側に位置する超音波振動子２４１から上流側に位置する超音波振動子２４０に向かって超音波振動を伝播させる。超音波振動子２４０で受信された超音波振動は、電気信号に変換され、制御部２４４内の演算部２４５へ出力される。このとき、超音波振動は直線流路２３７内の流体の流れに逆らって伝播していくので、上流側から下流側へ超音波振動を伝播させるときに比べて流体中での超音波振動の伝播速度が遅れ、伝播時間が長くなる。出力された相互の電気信号は演算部２４５内で伝播時間が各々計測され、伝播時間差から流量が演算される。演算部２４５で演算された流量は電気信号に変換されてコントロール部２４６に出力される。第九の実施例のその他の作動は、第四の実施例と同様であるので説明を省略する。   The fluid that has flowed into the fluid control device passes through the pressure adjustment valve 242 and flows into the flow rate measuring device 234. The flow rate of the fluid flowing into the flow rate measuring device 234 is measured by the straight flow path 237. The ultrasonic vibration is propagated from the ultrasonic transducer 240 located on the upstream side to the ultrasonic transducer 241 located on the downstream side with respect to the fluid flow. The ultrasonic vibration received by the ultrasonic transducer 241 is converted into an electric signal and output to the calculation unit 245 of the control unit 244. When the ultrasonic vibration propagates from the upstream ultrasonic transducer 240 to the downstream ultrasonic transducer 241 and is received, transmission / reception is instantaneously switched in the calculation unit 245, and the ultrasonic wave located downstream is detected. Ultrasonic vibration is propagated from the vibrator 241 toward the ultrasonic vibrator 240 located on the upstream side. The ultrasonic vibration received by the ultrasonic transducer 240 is converted into an electric signal and output to the calculation unit 245 in the control unit 244. At this time, since the ultrasonic vibration propagates against the flow of the fluid in the straight flow path 237, the propagation of the ultrasonic vibration in the fluid is greater than when the ultrasonic vibration is propagated from the upstream side to the downstream side. The speed is delayed and the propagation time is increased. The output electrical signals are measured for propagation time in the calculation unit 245, and the flow rate is calculated from the difference in propagation time. The flow rate calculated by the calculation unit 245 is converted into an electrical signal and output to the control unit 246. The other operations of the ninth embodiment are the same as those of the fourth embodiment, and thus the description thereof is omitted.

次に、図１７および図１８に基づいて本発明の第十の実施例である流量計測器が超音波式渦流量計である場合の流体制御装置２００について説明する。   Next, a fluid control apparatus 200 in the case where the flow rate measuring device according to the tenth embodiment of the present invention is an ultrasonic vortex flow meter will be described with reference to FIGS.

２４７は流量計測器である。流量計測器２４７は、入口流路２４８と、入口流路２４８内に垂設されたカルマン渦を発生させる渦発生体２４９と、出口流路２５０とを備える直線流路２５１を有し、直線流路２５１の渦発生体２４９の下流側の側壁に、超音波振動子２５２、２５３が流路軸線方向に直交する位置に互いに対向して配置されている。超音波振動子２５２、２５３はフッ素樹脂で覆われており、該振動子２５２、２５３から伸びた配線は制御部２５６の演算部に繋がっている。流量計測器２４７の超音波振動子２５２、２５３以外はＰＴＦＥ製である。入口流路２４８は開閉弁２５４に連通し、出口流路２５０は流体制御弁２５５に連通する。第十の実施例のその他の構成は第四の実施例と同様であるので説明を省略する。   Reference numeral 247 denotes a flow rate measuring device. The flow rate measuring device 247 includes a linear flow channel 251 including an inlet flow channel 248, a vortex generator 249 that generates Karman vortex suspended in the inlet flow channel 248, and an outlet flow channel 250. On the downstream side wall of the vortex generator 249 in the path 251, ultrasonic transducers 252 and 253 are arranged opposite to each other at positions orthogonal to the flow path axis direction. The ultrasonic transducers 252 and 253 are covered with a fluororesin, and the wiring extending from the transducers 252 and 253 is connected to the calculation unit of the control unit 256. Other than the ultrasonic transducers 252 and 253 of the flow rate measuring device 247 are made of PTFE. The inlet channel 248 communicates with the on-off valve 254, and the outlet channel 250 communicates with the fluid control valve 255. Since the other configuration of the tenth embodiment is the same as that of the fourth embodiment, the description thereof is omitted.

次に、本発明の第十の実施例である流体制御装置の作動について説明する。   Next, the operation of the fluid control apparatus according to the tenth embodiment of the present invention will be described.

流体制御装置に流入した流体は、圧力調整弁２５４を通過して流量計測器２４７に流入する。流量計測器２４７に流入した流体は、直線流路２５１で流量が計測される。直線流路２５１内を流れる流体に対して超音波振動子２５２から超音波振動子２５３に向かって超音波振動を伝播させる。渦発生体２４９の下流に発生するカルマン渦は、流体の流速に比例した周期で発生し、渦巻き方向が異なるカルマン渦が交互に発生するため、超音波振動はカルマン渦の渦巻き方向によってカルマン渦を通過する際に進行方向に加速、または減速される。そのため、超音波振動子２５３で受信される超音波振動は、カルマン渦によって周波数（周期）が変動する。超音波振動子２５２、２５３で送受信された超音波振動は、電気信号に変換され、制御部２５６の演算部２５７へ出力される。演算部２５７では、送信側の超音波振動子２５２から出力された超音波振動と受信側の超音波振動子２５３から出力された超音波振動との位相差から得られたカルマン渦の周波数に基づいて直線流路２５１を流れる流体の流量が演算される。演算部２５７で演算された流量は電気信号に変換されてコントロール部２５８に出力される。第十の実施例のその他の作動は、第四の実施例と同様であるので説明を省略する。   The fluid that has flowed into the fluid control device passes through the pressure adjustment valve 254 and flows into the flow rate measuring device 247. The flow rate of the fluid flowing into the flow rate measuring device 247 is measured in the straight flow path 251. The ultrasonic vibration is propagated from the ultrasonic transducer 252 toward the ultrasonic transducer 253 with respect to the fluid flowing in the straight flow path 251. Karman vortices generated downstream of the vortex generator 249 are generated in a cycle proportional to the flow velocity of the fluid, and Karman vortices with different vortex directions are alternately generated. When passing, it is accelerated or decelerated in the direction of travel. Therefore, the frequency (period) of the ultrasonic vibration received by the ultrasonic vibrator 253 varies due to the Karman vortex. The ultrasonic vibrations transmitted and received by the ultrasonic transducers 252 and 253 are converted into electric signals and output to the calculation unit 257 of the control unit 256. The calculation unit 257 is based on the Karman vortex frequency obtained from the phase difference between the ultrasonic vibration output from the ultrasonic transducer 252 on the transmission side and the ultrasonic vibration output from the ultrasonic transducer 253 on the reception side. Thus, the flow rate of the fluid flowing through the straight flow path 251 is calculated. The flow rate calculated by the calculation unit 257 is converted into an electric signal and output to the control unit 258. The other operations of the tenth embodiment are the same as those of the fourth embodiment, and thus description thereof is omitted.

以上の作動により、超音波式渦流量計は、流量が大きいほどカルマン渦は多く発生するため大流量でも正確に流量を計測でき、大流量の流体制御に優れた効果を発揮する。   With the above-described operation, the ultrasonic vortex flowmeter produces more Karman vortices as the flow rate increases, so that the flow rate can be accurately measured even at a large flow rate, and an excellent effect in controlling fluid at a large flow rate is exhibited.

本発明の第一の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fluid control apparatus which shows the 1st Example of this invention. 図１の流体制御弁の拡大図である。It is an enlarged view of the fluid control valve of FIG. 本発明の第二の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fluid control apparatus which shows the 2nd Example of this invention. 図３の開閉弁の拡大図である。It is an enlarged view of the on-off valve of FIG. 本発明の第三の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fluid control apparatus which shows the 3rd Example of this invention. 図５の圧力調整弁の拡大図である。It is an enlarged view of the pressure control valve of FIG. 本発明の第四の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fluid control apparatus which shows the 4th Example of this invention. 本発明の第五の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fluid control apparatus which shows the 5th Example of this invention. 本発明の第六の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fluid control apparatus which shows the 6th Example of this invention. 図９の流体制御弁の拡大図である。FIG. 10 is an enlarged view of the fluid control valve of FIG. 9. 本発明の第七の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fluid control apparatus which shows the 7th Example of this invention. 図１１の流体制御弁の拡大図である。It is an enlarged view of the fluid control valve of FIG. 図１１の圧力調整弁の拡大図である。It is an enlarged view of the pressure control valve of FIG. 本発明の第八の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fluid control apparatus which shows the 8th Example of this invention. 図１４の流体制御弁の拡大図である。It is an enlarged view of the fluid control valve of FIG. 本発明の第九の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fluid control apparatus which shows the 9th Example of this invention. 本発明の第十の実施例を示す流体制御装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the fluid control apparatus which shows the 10th Example of this invention. 図１７のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 従来の純水流量の制御装置を示す概念構成図である。It is a conceptual block diagram which shows the conventional control apparatus of a pure water flow rate. 従来の流体制御モジュールを示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the conventional fluid control module.

符号の説明Explanation of symbols

１ 流体制御装置
２ 流体流入口
３ 流量計測器
４ 流体制御弁
５ 流体流出口
６ 制御部
５９ 流体制御装置
６０ 流体流入口
６１ 開閉弁
６２ 流量計測器
６３ 流体制御弁
６４ 流体流出口
６５ 制御部
８１ 流体制御装置
８２ 流体流入口
８３ 圧力調整弁
８４ 流量計測器
８５ 流体制御弁
８６ 流体流出口
８７ 制御部
９０ 流体制御装置
９１ 流体流入口
９２ 開閉弁
９３ 圧力調整弁
９４ 流量計測器
９５ 流体制御弁
９６ 流体流出口
９７ 制御部
１３８ 流体制御装置
１３９ 流体流入口
１４０ 開閉弁
１４１ 圧力調整弁
１４２ 流量計測器
１４３ 流体制御弁
１４４ 流体流出口
１４５ 制御部
１４６ ベースブロック
２３４ 流量計測器
２４７ 流量計測器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fluid control apparatus 2 Fluid inlet 3 Flow measuring device 4 Fluid control valve 5 Fluid outlet 6 Control part 59 Fluid control apparatus 60 Fluid inlet 61 On-off valve 62 Flow measuring instrument 63 Fluid control valve 64 Fluid outlet 65 Control part 81 Fluid control device 82 Fluid inlet 83 Pressure adjustment valve 84 Flow rate measuring device 85 Fluid control valve 86 Fluid outlet 87 Control unit 90 Fluid control device 91 Fluid inlet 92 Open / close valve 93 Pressure adjustment valve 94 Flow rate measuring device 95 Fluid control valve 96 Fluid outlet 97 Control unit 138 Fluid control device 139 Fluid inlet 140 On-off valve 141 Pressure adjustment valve 142 Flow rate measuring device 143 Fluid control valve 144 Fluid outlet 145 Control unit 146 Base block 234 Flow rate measuring device 247 Flow rate measuring device

Claims (12)

流路の開口面積を変化させることにより流体の流量を制御する流体制御弁と、
流体の流量を計測し該流量の計測値を電気信号に変換し出力する流量計測器と、
該流量計測器からの前記電気信号と設定流量との偏差に基づいて、前記流体制御弁の開口面積を制御するための指令信号を、前記流体制御弁または該流体制御弁を操作する機器へ出力する制御部と、
を具備することを特徴とする流体制御装置。 A fluid control valve that controls the flow rate of the fluid by changing the opening area of the flow path;
A flow rate measuring device that measures the flow rate of the fluid, converts the measured value of the flow rate into an electrical signal, and outputs the electrical signal;
A command signal for controlling the opening area of the fluid control valve is output to the fluid control valve or a device for operating the fluid control valve based on a deviation between the electrical signal from the flow rate measuring device and a set flow rate. A control unit,
A fluid control apparatus comprising: 前記流体の流れを開放又は遮断するための開閉弁をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の流体制御装置。   The fluid control device according to claim 1, further comprising an on-off valve for opening or blocking the fluid flow. 流体の圧力変動を減衰させる圧力調整弁をさらに具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流体制御装置。   The fluid control device according to claim 1, further comprising a pressure adjusting valve that attenuates a pressure fluctuation of the fluid. 前記弁および前記流量計測器が、独立した接続手段を用いずに直接接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の流体制御装置。   The fluid control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the valve and the flow rate measuring device are directly connected without using independent connecting means. 前記弁および前記流量計測器が、一つのベースブロックに配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の流体制御装置。   The fluid control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the valve and the flow rate measuring device are arranged in one base block. 前記流体制御弁が、
上部に弁室と、弁室に各々が連通している入口流路および出口流路とを有し、弁室底部中央に入口流路が連通している開口部が設けられた本体と、底部中央に貫通孔と、側面に呼吸口が設けられ、本体と第一ダイヤフラムを挟持固定しているシリンダーおよび上部に作動流体連通口が設けられ、シリンダーと第二ダイヤフラムの周縁部を挟持固定しているボンネットが一体的に固定されており、第一ダイヤフラムは肩部と、肩部の上に位置し後記ロッドの下部に嵌合固定される取り付け部、肩部の下に位置し後記弁体が固定される接合部、肩部から径方向に延出した薄膜部、薄膜部に続く厚肉部および厚肉部の周縁部に設けられたシール部が一体的に形成され、接合部には弁室の開口部に後記ロッドの上下動に伴って出入りする弁体が固定されており、一方、第二ダイヤフラムは中央穴を有し、その周辺の厚肉部と、厚肉部から径方向に延出した薄膜部および薄膜部の周縁部に設けられたシール部が一体的に形成され、底部に第一ダイヤフラムの取り付け部が固定されているロッドの上部に位置する肩部にダイヤフラム押えにより中央穴を貫通して挟持固定されており、また、ロッドは、その下方部がシリンダー底部の貫通孔内に遊嵌状態に配置され、かつ、シリンダーの段差部とロッドの肩部下面との間に径方向への移動が防止された状態で嵌合されたスプリングで支承されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の流体制御装置。 The fluid control valve
A main body having a valve chamber at the top, an inlet channel and an outlet channel each communicating with the valve chamber, and an opening provided at the center of the valve chamber at which the inlet channel communicates; A through hole is provided in the center, a breathing port is provided in the side, a cylinder that holds and fixes the main body and the first diaphragm, and a working fluid communication port is provided in the upper part, and the periphery of the cylinder and the second diaphragm is held and fixed. The first diaphragm is located on the shoulder and the mounting part that is fitted and fixed to the lower part of the rod, and the valve body is located below the shoulder. The joint part to be fixed, the thin film part extending in the radial direction from the shoulder part, the thick part following the thin film part and the seal part provided at the peripheral part of the thick part are integrally formed. A valve element that moves in and out as the rod moves up and down is fixed to the opening of the chamber. On the other hand, the second diaphragm has a central hole, and the thick part around it, the thin film part extending radially from the thick part, and the seal part provided at the peripheral part of the thin film part are integrated. The bottom part of the rod is fixedly attached to the shoulder of the upper part of the rod, which is fixed to the bottom part of the rod. It is arranged in a loosely fitted state in the through hole at the bottom of the cylinder, and is supported by a spring fitted in a state where movement in the radial direction is prevented between the stepped portion of the cylinder and the lower surface of the shoulder portion of the rod. The fluid control device according to claim 1, wherein the fluid control device is a fluid control device. 前記流体制御弁が、
上部ボンネットと下部ボンネットに内包されたモータ部とを有する電気式駆動部と、モータ部の軸に連結されたステムにより上下動される弁体を有するダイヤフラムと、ダイヤフラムによって電気式駆動部から隔離された弁室に各々連通する入口流路及び出口流路を有する本体とを具備する流量制御部からなることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の流体制御装置。 The fluid control valve
An electric drive part having a motor part enclosed in an upper bonnet and a lower bonnet, a diaphragm having a valve body that is moved up and down by a stem connected to a shaft of the motor part, and isolated from the electric drive part by the diaphragm 6. The fluid control device according to claim 1, further comprising a flow rate control unit including a main body having an inlet channel and an outlet channel respectively communicating with the valve chamber. 前記流体制御弁が、
弾性体からなる管体と、内部シリンダー部を有し上部にシリンダー蓋が接合されたシリンダー本体と、シリンダー部内周面に上下動可能且つ密封状態で摺接され且つシリンダー本体下面中央に設けられた貫通孔を密封状態で貫通するように中央より垂下して設けられた連結部を有するピストンと、ピストンの連結部の下端部に固定されシリンダー本体の底面に流路軸線と直交して設けられた長円状スリット内に収納される挟圧子と、シリンダー本体の下端面に接合固定され、流路軸線上に管体を受容する第１の溝と第１の溝の両端部にさらに連結体受けを受容する第２の溝が第１の溝よりも深く設けられた本体と、一端に本体の第２の溝と嵌合する嵌合部を有し他端内部に連結体受口を有しさらに管体を受容する貫通孔を有する一対の連結体受けと、シリンダー本体周側面に設けられ、シリンダー部底面及び内周面とピストン下端面とで囲まれて形成された第１空間部と、シリンダー蓋下端面とシリンダー部内周面とピストン上面とで囲まれた第二空間部とにそれぞれ連通される一対のエアー口を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の流体制御装置。 The fluid control valve
A tube body made of an elastic body, a cylinder body having an inner cylinder part and a cylinder lid joined to the upper part, a vertically movable and slidable seal on the inner peripheral surface of the cylinder part, and provided at the center of the lower surface of the cylinder body A piston having a connecting portion that hangs down from the center so as to penetrate the through hole in a sealed state, and is fixed to the lower end portion of the connecting portion of the piston and provided on the bottom surface of the cylinder body perpendicular to the flow axis. A pinch received in the elliptical slit, a first groove that is bonded and fixed to the lower end surface of the cylinder body, and receives the tubular body on the flow path axis, and further a connector receiver at both ends of the first groove. A main body provided with a second groove that is deeper than the first groove, a fitting portion that fits into the second groove of the main body at one end, and a connector receiving opening inside the other end Furthermore, a pair of coupling bodies having a through hole for receiving the tubular body And a first space portion formed on the cylinder body peripheral side surface and surrounded by the cylinder portion bottom surface and inner peripheral surface and the piston lower end surface, the cylinder lid lower end surface, the cylinder portion inner peripheral surface and the piston upper surface. The fluid control device according to claim 1, further comprising a pair of air ports communicating with the enclosed second space portion. 前記流体制御弁が、
上部ボンネットと下部ボンネットに内包されたモータ部とを有する電気式駆動部と、モータ部の軸に連結されたステムにより上下動される挟圧子と、弾性体からなる管体と、下部ボンネットの下端面に接合固定され、流路軸線上に管体を受容する溝とを具備することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の流体制御装置。 The fluid control valve
An electric drive unit having an upper bonnet and a motor unit included in the lower bonnet, a sandwiching element moved up and down by a stem connected to a shaft of the motor unit, a tubular body made of an elastic body, and a lower bonnet The fluid control device according to claim 1, further comprising a groove that is bonded and fixed to the end surface and that receives the pipe body on the flow path axis. 前記圧力調整弁が、
下部中央に底部まで開放して設けられた第二の空隙と第二の空隙に連通する入口流路と上部に上面が開放して設けられ第二の空隙の径よりも大きい径を持つ第一の空隙と第一の空隙に連通する出口流路と第一の空隙と第二の空隙とを連通し第一の空隙の径よりも小さい径を有する連通孔とを有し、第二の空隙の上面が弁座とされた本体と、側面あるいは上面に設けられた給気孔と排出孔とに連通した円筒状の空隙を内部に有し、下端内周面に段差部が設けられたボンネットと、ボンネットの段差部に嵌挿され中央部に貫通孔を有するバネ受けと、下端部にバネ受けの貫通孔より小径の第一接合部を有し上部に鍔部が設けられボンネットの空隙内部に上下動可能に嵌挿されたピストンと、ピストンの鍔部下端面とバネ受けの上端面で挟持支承されているバネと、周縁部が本体とバネ受けとの間で挟持固定され、本体の第一の空隙に蓋する形で第一の弁室を形成する中央部が肉厚とされた第一ダイヤフラムと、上面中央にピストンの第一接合部にバネ受けの貫通孔を貫通して接合固定される第二接合部と、下面中央に本体の連通孔と貫通して設けられた第三接合部とを有する第一弁機構体と、本体の第二の空隙内部に位置し本体の連通孔より大径に設けられた弁体と、弁体上端面に突出して設けられ第一弁機構体の第三接合部と接合固定される第四接合部と、弁体下端面より突出して設けられたロッドと、ロッド下端面より径方向に延出して設けられた第二ダイヤフラムとを有する第二弁機構体と、本体の下方に位置し第二弁機構体の第二ダイヤフラム周縁部を本体との間で挟持固定する突出部を上部中央に有し、突出部の上端部に切欠凹部が設けられると共に切欠凹部に連通する呼吸孔が設けられているベースプレートとを具備し、ピストンの上下動に伴って第二弁機構体の弁体と本体の弁座とによって形成される流体制御部の開口面積が変化するように構成されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の流体制御装置。 The pressure regulating valve,
A first gap having a diameter larger than the diameter of the second gap provided at the center of the lower part, the second gap provided to the bottom, the inlet channel communicating with the second gap, and the upper face opened to the upper part. The second air gap, the outlet channel communicating with the first air gap, the communication hole having a diameter smaller than the diameter of the first air gap, the first air gap, and the second air gap. A main body having a valve seat on its upper surface, a bonnet having a cylindrical gap communicating with an air supply hole and a discharge hole provided on a side surface or an upper surface, and a stepped portion provided on a lower end inner peripheral surface; A spring receiver that is inserted into the step portion of the bonnet and has a through hole in the center portion, a first joint portion that is smaller in diameter than the through hole of the spring receiver at the lower end portion, and a flange portion is provided at the upper portion, inside the gap of the bonnet The piston is inserted in such a way that it can move up and down, and is supported by the lower end of the flange of the piston and the upper end of the spring support. The first diaphragm in which the central portion forming the first valve chamber is formed in such a manner that the spring and the peripheral edge portion are sandwiched and fixed between the main body and the spring receiver and cover the first gap of the main body. A second joint that is joined and fixed to the first joint of the piston through the through hole of the spring receiver at the center of the upper surface, and a third joint that is provided to penetrate the communication hole of the main body at the center of the lower surface. A first valve mechanism body, a valve body located inside the second gap of the main body and having a diameter larger than the communication hole of the main body, and a first valve mechanism body protruding from the upper end surface of the valve body. A second valve mechanism having a fourth joint that is joined and fixed to the three joints, a rod that protrudes from the lower end surface of the valve body, and a second diaphragm that extends in the radial direction from the lower end surface of the rod The body and the second diaphragm peripheral edge of the second valve mechanism located below the body are clamped and fixed between the body and the body. And a base plate having a notch recess at the upper center of the protrusion and a breathing hole communicating with the notch recess, and a second valve mechanism in accordance with the vertical movement of the piston. The fluid according to any one of claims 3 to 5, wherein an opening area of the fluid control unit formed by the valve body and the valve seat of the body is changed. Control device. 前記圧力調整弁が、
内部に第一弁室、第一弁室の上部に設けられた段差部及び第一弁室と連通する入口流路を有する本体と、第二弁室とそれに連通する出口流路とを有し本体上部に接合される蓋体と、周縁部が第一弁室の上部周縁部に接合された第一ダイヤフラムと、周縁部が本体と蓋体とによって挟持された第二ダイヤフラムと、第一及び第二ダイヤフラムの中央に設けられた両環状接合部に接合され軸方向に移動自在となっているスリーブと、第一弁室の底部に固定されスリーブの下端との間に流体制御部を形成しているプラグとからなり、また本体の段差部の内周面と第一及び第二ダイヤフラムとに包囲された気室を有し、第二ダイヤフラムの受圧面積が第一ダイヤフラムの受圧面積より大きく構成され、前記気室に連通するエア供給が本体に設けられていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の流体制御装置。 The pressure regulating valve,
A first valve chamber, a step provided at the top of the first valve chamber, a main body having an inlet channel communicating with the first valve chamber, a second valve chamber and an outlet channel communicating with the second valve chamber A lid joined to the upper part of the main body, a first diaphragm whose peripheral part is joined to the upper peripheral part of the first valve chamber, a second diaphragm whose peripheral part is sandwiched between the main body and the cover, A fluid control unit is formed between a sleeve joined to both annular joints provided at the center of the second diaphragm and movable in the axial direction, and a lower end of the sleeve fixed to the bottom of the first valve chamber. And has an air chamber surrounded by the inner peripheral surface of the step portion of the main body and the first and second diaphragms, and the pressure receiving area of the second diaphragm is larger than the pressure receiving area of the first diaphragm. And an air supply communicating with the air chamber is provided in the main body. The fluid control device according to any one of claims 3 to 5, characterized in Rukoto. 前記流量計測器（３）が、超音波流量計または超音波式渦流量計であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の流体制御装置。   The fluid control device according to any one of claims 1 to 8, wherein the flow rate measuring device (3) is an ultrasonic flow meter or an ultrasonic vortex flow meter.
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